隨著2014年協作機器人在中國興起，UR、新松、達明、遨博、大族激光等企業積極布局協作機器人市場。2014-2019年，我國協作機器人銷量復合增速一度超過了50%，2019年我國協作機器人產量超過8000臺。

但目前協作機器人和AGV的核心零部件高端市場，仍然主要由外資廠商主導，雖然國產廠商進步明顯，在部分領域已經開始進口替代，但仍然存在非常大壽命、精度等性能差距。

一方面是隨著近年來由于協作機器人、AGV和物流自動化的迅速發展，極大的豐富了機器人產品的種類，下游產業對高端伺服驅動器、控制器等核心零部件有更大的需求，另一方面卻是由于國產協作機器人往往因為負載小、速度慢、精度低、市場體驗不佳等原因，國產協作機器人行業總體銷量規模占工業機器人銷量比重不超過6%。

制約國產協作機器人本體廠商的核心原因就在伺服驅動等核心零部件發展存在局限，國產協作機器人的伺服驅動上往往難以實現高精度，國產伺服和國外的領先企業的伺服驅動差異到底在哪？為什么會出現這么大的差距？

從這篇對比國外領先伺服驅動生產企業SynapticonGmbH的產品剖析文章可以看到，中外在伺服驅動性能差距背后，其實根本還是產業結構以及企業創新研發生態的巨大差異。

顛覆性創新思維缺乏

國產的伺服驅動從研發到生產，大多是借鑒國外的流程，而缺乏顛覆式創新的思維。

什么是顛覆式創新，舉個簡單例子，iPhone就是典型的顛覆性創新產品，因為它不僅重新定義了智能手機的概念，甚至重新定義了個人電腦。iPhone的出現，直接導致了諾基亞、黑莓等一大批手機巨頭隕落。

而協作機器人，也正是這種顛覆性創新思維的產物。它不僅對人機交互提出了新的概念，甚至拓展了傳統通用機器人的應用領域，UR的這種顛覆性也使得到如今他仍然穩坐協作機器人全球市場第一的寶座。

對于這些顛覆式創新產品，相關產業必然會進行顛覆式變革，創新不是單純的對于元產業的繼承和改良，而是全新的產業鏈塑造，例如特斯拉對于傳統汽車產線的變革，在協作機器人這個對工業機器人的創新出現后，對于機器人安全性、易用性都提出了更高要求，因此國外對于工業機器人的創新生態發展也隨之迅速誕生，而國內企業往往缺乏這種產業鏈的創新意識。

在本次工博會上，很清楚看到德國這家叫做Synapticon GmbH（德國芯控）的企業，就已經針對協作機器人這種全新的產業，在協作機器人的生態鏈里已經進行了代表性的創新。Synapticon GmbH（德國芯控）專注的領域是伺服驅動，在這個領域他們針對協作機器人的新生態，做到了軟硬件研發的極致。

工博會現場有專家評論認為，如果說UR是帶來了協作機器人在整體意義上的創新突破，那么德國芯控的Circulo系列伺服驅動器就可以理解為在協作機器人生態下，核心零部件上進行的一次創新顛覆。這個來自零部件端的創新或許將進一步優化協作機器人產業生態。

外行看熱鬧內行看門道，同樣是伺服驅動，在結構設計創新、硬件功能創新、軟件場景創新三個方面，Synapticon GmbH的Circulo系列伺服驅動器已經很明顯和國內一干伺服驅動廠家的產品拉開了距離，或許正是這三點共同構成了國外對于顛覆式產品以及產業鏈創新的內核。

結構設計創新

正如移動通訊行業的發展經驗告訴我們的，iPhone手機正是通過更小的體積逐漸取代掉了個人電腦，而協作機器人則以更安全的柔性結構設計構建了新的機器人產品印象，國外的很多顛覆式產業創新思維，都離不開對產品結構的正向設計，而德國芯控的Circulo系列伺服驅動器則同樣在產品結構上煞費苦心。

在工博會的展會現場可以看到，與一干國產廠商展示的方形伺服驅動器的傳統設計不同，德國芯控的Circulo系列伺服驅動器已經采取了獨特的中空環形設計，這個設計使得伺服驅動的最大孔徑達40 mm，與傳統雙編碼器?方案相比，憑借這種環形外形及大中空孔設計，就能節省50%以上空間，這種結構創新調整帶來的空間優化，壓縮應用側體積，從而使得Circulo 能很好地適配核心零部件一體化關節構造。

而這不僅僅是表面上從方形到中空環形的形狀改變，而是整體走線優化的集中體現。因為相比國產廠商為了滿足協作機器人需求，在傳統工業機器人伺服驅動的同一體積下削減功能，通過這種環形結構設計的顛覆式創新，更能滿足協作機器人的安全性穩定性需求，同時降標準縮小體積實現輕量化，這種一體式的解決方案無疑更為前沿，這一改變也使得德國芯控的Circulo能在豐富驅動器功能的同時，能進一步著力提高伺服驅動器的效率，通過對于散熱的提升實現輸出功率和密度穩定，從而滿足協作機器人在精度、負載的需求。

在這種表層結構的簡化設計下，體現在實際應用上，則是基于 Circulo驅動器搭建的機器人布線可以極大地簡化，從而省去了編碼器的接線，減少了系統集成走線問題，簡單的產品走線減輕了驅動電路算法的負擔，從而進一步提高了產品穩定性。同時，基于這種結構設計，因為SOMANET結構極度緊湊而又強大，能保持相當大程度的剛性，直接集成到機械臂內替代傳統方案。

這為德國芯控在伺服驅動市場正向結構創新所帶來的優勢也是明顯的。在工博會上，縱觀整個伺服展品，成功在環形驅動器設計集成了編碼器的企業也只有德國芯控，因為這不僅僅是單純的結構的優化，而是整體方案的集成體現。

雖然這種環形驅動器設計使得國內很多本體廠商開始模仿自研，但仍然在結構通訊和穩定性上無法攻克許多難題，因為驅動器能不能做小，最大難題就是單位體積的輸出功率能否保持不變，這又取決于算法好驅動，好的電路設計可以更少產熱，散熱設計好，可以保證散熱，從而加強穩定性。同時大多企業因為剛剛起步，缺乏這些市場經驗和迭代能力，導致產品穩定性還較差，離正式使用仍需時間，這也無疑形成了德國芯控的核心競爭力，對于產品顛覆式的創新為德國芯控這個先行者的市場銷售帶來了無限可能。

硬件的功能性創新

除開結構正向設計創新之外，將硬件本身的功能進行極致開發，也是以德國芯控為代表的外資企業進行產品顛覆式創新的核心思路。

例如在此前，德國芯控原有的SOMANET伺服驅動器作為通用產品，已被應用于傳統工業機械臂、協作機器人、服務機器人、AGV、特種機械等尖端應用領域，但不像國內很多伺服驅動的產商，都在進行零部件構件的單向探索，Circulo系列選擇在SOMANET的技術基礎上，針對協作機器人一體化關節，將傳感、驅動、制動、傳動集成一同納入設計考慮，從而推出的高度集成化產品。

因為有著對協作機器人產業創新核心的理解，Circulo 模塊可支持選配集成兩枚絕對值編碼器，除集成編碼器方案外，模塊同時提供外部編碼器接口，適配 ABZ、SSI、BiSS-C 和 A-format，充分滿足協作機器人單/雙編方案需求；除此之外，還提供豐富的外接設備支持：例如外接編碼器、PWM抱閘控制、多規格I/O；TüVSüd認證安全功能，自帶SIL 3 PLe等級STO，SBC這些都是SOMANET Circulo驅動器在硬件功能上的新改變，這些廣泛的硬件支持，為德國芯控的創新生態建立打下了牢固的基礎。

同時，抓住硬件核心進行針對性創新也必不可少。安全性一直是協作機器人有別于傳統通用機器人的核心，德國芯控抓住了這個產業的核心顛覆式創新點，因此SOMANET Circulo在不斷地迭代中，開始帶有TüV Süd認證安全功能，同時自帶SIL 3 PLe等級STO，SBC，并附加安全模塊，基于EtherCAT FSoE的10項安全功能，能全面使人機協作更加安全簡單，全面扎根協作機器人產業市場。這種對前沿方向提前布局，無疑是在零部件領域展開新一輪產品創新上的極好思路。

前沿創新思維

當然這些硬件功能的創新不是一蹴而就的，正如在美國哈佛商學院教授克萊頓·克里斯坦森的著作《創新者的窘境》中提到，對于高科技企業來說，創新僅僅跟上快速的技術變革是不夠的，企業必須從全局考慮，綜合考慮用戶、組織、產品和市場等多種要素，才能理解顛覆性創新的本質，也才能防范其他企業利用破壞性技術對本企業的顛覆。

協作機器人發展到如今時間并不算長，協作機器人的新產品往往需要更具有未來性，只有看到了產業的未來，才能實現產品不斷地變革，從而充當行業的領軍者，這種前瞻性思路在企業進行顛覆式創新時尤為重要。

例如目前在工業機器人及傳統自動化領域，因伺服元件的體積等限制，往往控制部件通常是作為集中控制系統的一部分集成于電氣柜中，因此作為伺服驅動領軍者的德國芯控認為，隨著開發的高性能微型伺服驅動器得到進一步發展（例如隨著SOMANET技術與尖端硬件的進一步結合），產品的效率及對應的功率范圍會得到進一步的擴展，分布式控制將逐步取代傳統電氣柜概念，使得控制元件成為整機產品的一部分，革新自動化產業概念。

在本次工博會上就可以看到，德國芯控專為協作機器人推出展示的Circulo系列產品，就在這種結構創新思路下使得產品更加趨于應用集成化，從而實現對協作機器人關節部件的整合。通過這種一體化集成設計，能夠實現整合減速機、伺服驅動和控制器，從而極大的節省了安裝空間，顯著降低機器人開發周期及成本，提高產品的可靠性和應用性能。在這個方向下的結構創新設計，意味著協作機器人未來將隨著部件體積的進一步縮小有更小的體積，從而更能夠支撐起更廣泛的市場。

而能夠實現這種集成整合，核心原因在于SOMANET 設計有著EtherCAT通訊分布式架構的支持，強大的通訊傳輸速度和能力，從而能使得Circulo系列產品能在極小的空間內實現獨立的控制智能，這意味著在當前輕量化、智能化以及集成化的機器人及其關節發展的新趨勢下，Circulo驅動器未來可以幫助機器人本體企業簡單實現無控制柜設計，從而帶來行業的發展創新。

正是這種企業對于未來方向的判斷和把握，使得德國芯控能夠完成不斷地創新迭代，從而有了如今展示在工博會展臺上的產品。

創新與市場的結合

這些迭代的方向也是德國芯控經過充分市場論證而進行的調整。在去年的工博會上，德國芯控的Circulo環形驅動器樣品曾在展位上引起轟動，為了進一步滿足市場，在保證驅動設計領先的基礎上，德國芯控不斷采集企業對于一體化驅動的實際需求，同時根據需求調整以往的硬件產品，使得整體產品在完成機器人嵌入的過程中更加符合本體產品特征和性能。

與此同時，為了滿足協作機器人市場整體對高性能零部件日益增長的需求，Synapticon GmbH（德國芯控）在過去一年中還投入了大量精力研發整體性解決方案，從而完成了從產品到整體的全方位創新。

隨著工業4.0的提出和智能制造2025發展規劃的頒布，中國要實現從制造大國向制造強國的轉變，工業機器人在實現智能制造、柔性制造的過程中的角色將變得愈發重要，新基建等新方向也給國內工業機器人領域的協作機器人帶來發展機遇。但在機器人核心零部件的正向設計問題以及方向性把握的創新不足，仍然很長一段時間內困擾著中國企業的未來發展。在中國的核心零部件企業剛剛開始完成批量化生產階段大力拓展市場的階段，往往就缺乏這種和市場相結合的顛覆式創新意識。

全球化的必然

為什么國外總是出現這種顛覆性創新意識呢？更深層次的原因也和產業創新生態有非常大的關系。多元化思維往往是創新的基底，正如任正非在全球建立華為研發中心一樣，促使全球人才為華為在產品創新上貢獻自己的創新力，全球化的產品創新思維，往往能夠碰撞出更多的火花。

SynapticonGmbH團隊的員工也是來自德、中、美、法等十多個國家，這些人才具備機械設計、芯片設計、軟件工程、機器人學等各異的技術背景和經歷。基于這種開放包容的公司文化，所有人得以在扁平的工作架構中發揮各自專長，貢獻靈感，正是基于這種文化的差異，使得德國芯控的產品與眾不同，也使得創新在這家公司出現的理所當然。

未來中國走向全球化進程，中國企業向國際化邁步，必然需要有更全球的產品視角，融入全球的人才，只有更高遠的產品創新格局，中國產品的創新才不會永遠只是追隨者。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的kingbase自带的驱动在哪_德国制造到底强在哪？从工博会上伺服驱动的创新上能看出真相！...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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