中国机器人关节模组概况

机器人关节模组，集成式关节模组，关节模组、集成执行器

缘起

2005 年创立的优傲机器人10周年（2015年）被泰瑞达以2.85亿收购， 协作机器人开始兴起，作为优傲机器人定制的科尔摩根关节模组引起业界关注。2017年，科尔摩根顺势在全球推出集成关节产品，市场售价在1~3万。2019年前后随着协作机器人厂家及谐波减速器部分厂家纷纷开始参照其产品进行集成关节的研制，科尔摩根从其官网撤出集成关节产品全部信息。

应用

1. 集成关节模组最大的市场是协作机器人应用。
2. 外骨骼及医疗康复应用。
3. 在 3C 行业的广泛应用的 delta, sacra等机器人上有部分应用，受成本及运行节拍要求影响。
4. AGV/轻负载工业机器人/服务机器人有部分应用，受成本及紧凑空间需求影响。
5. 在机器人专机化和专机机器人化中应用，受应用场景特定工艺需求影响。

市场

如果根据协作机器人、轻载机器人和服务机器人的应用普及来看，集成关节市场需求量很大且会高速增长。但是有几个原因，导致通用的集成关节产品无法成为随着上述机器人市场增长的产品种类：

1. 所有成熟的机器人厂商大都把集成关节模组作为产品的核心技术和部件看待，一般都是自研自制，或者自研委托生产电机（减速器），不会轻易采购市场上流通的集成关节模组产品。
2. 一般集成关节模组研制厂家也都会有相应的协作机器人产品上市，一方面是作为关节模组产品的应用范例，另一方面通过机器人应用扩充集成关节的用量和拓展产品线。这样也势必会给用户带来技术上开放的疑虑和市场竞争优势的担忧。
3. 分析集成关节的成本，我们大致可以明白，产品成本中减速器和驱动器分别占有很大的比例，基本上应该分别是 30%~50% 和 20%~30%。减速器的制造生产需要硬件（设备设施）大投入，驱动器需要软件（资深专业人员和设计、调试软件），也是现有集成关节模组厂家大多数是谐波减速器厂家或运动控制厂家的原因。如何摊销前期的研发和制造投入成本，定价策略很难确定。
4. 可能的出路 1）做机器人自己用；2）在机器人专机化/专机机器人化中找到有优势的细分应用市场深耕；3）与机器人厂家建立信任紧密协作，提供量产定制产品。

构成

集成关节模组一般由以下部分组成：

• 电机：一般采用无框力矩电机，一般采用低压电源供电。
• 编码器：电磁/光电 相对/绝对，根据产品规格特别是控制精度要求确定，与驱动器/控制器通信。
  • 输入端编码器（电机输入端）
  • 输出端编码器（减速器输出端），也有不设置输出端编码器以降低成本的做法。
• 减速器：最常用的是谐波减速器，也有采用特殊设计的行星和其它形式减速器，与关节需求的输出扭矩、速度和精度要求有关，关键点是与无框电机的空间配合。
• 制动器：摩擦式制动（电磁），根据应用场合需求，与通用的伺服系统一样也有不设置刹车抱闸的。
• 驱动器：集成关节模组的技术核心，涉及 1）电机驱动：功率 IC 、驱动波形和闭环控制 2）接口：接口要满足机器人系统控制和编码器通信需求，常用EtherCAT, CANopen, 串口三种；3）紧凑型空间下异形电路板设计及防电磁干扰设计。机器人用关节模组一般采用驱控一体驱动器，以实现驱动和机器人控制功能。
• 其它：力传感器、温度传感器等。

厂家

科尔摩根

网址：https://www.kollmorgen.com

成立于1916年。科尔摩根（Kollmorgen）是总部位于美国的全球领先的运动控制系统和配件供应商。有七十多年的运动控制设计与开发专业经验，公司提供的运动控制解决方案。主要产品有伺服电机、驱动器、运动控制器、减速器及AGV控制系统等。2017年发布集成关节模组产品。

目前集成关节模组产品已经从其网站上删除。

深圳市泰科智能机器人有限公司

网址：https://www.techsoft-robots.com

始创于2008年，具有十多年电机、伺服驱动技术开发和应用经验。2016年开始研发协作机器人关节模组。2019年完成系列机器人关节模组及机器人产品开发。

声称其关节模组使用寿命达30000小时。

大象机器人

网址：https://www.elephantrobotics.com/

成立于2016年，专注于机器人研发生产、平台软件开发和智能制造服务。产品有仿生机器人、消费级协作机器人、专业级协作机器人及关节模组。

深圳市零差云控科技有限公司

网址：https://www.zeroerr.cn/

成立于2016年底。专注于开发机器人系统核心部件的科技型企业，主要产品是机器人关节、中空绝对值编码器、高功率微型伺服驱动器，主要适用于机器人、工业自动化、医疗设备等领域。

公司法人、总经理、创始人- 贾玺庆，2013年硕士毕业于哈工大（深圳）机械工程专业。2022年4月，宣称第10000台关节模组下线

深圳市同川科技有限公司

网址：https//www.tc-drive.com

深圳。成立于2012年。成立起始主营非标自动化、冲压机械手。2014年，客户上市公司汉宇集团控股60%。2015年开始研发机器人核心零部件（谐波减速器、关节模组等）

2014年被汉宇科技控股，15年开始研发制造谐波减速器，主要应用于集团内部冲压机械手。目前公司引进原哈默纳科 山口 博士做公司CTO。根据汉宇科技最近德投资者调研活动透露，1）同川有配套蔚来换电站底盘生产螺栓紧固设备；2）21年开始批量出货，计划产能10万套，减速器实际出货在5万套左右，平均单价1000元左右。

广州市昊志机电股份有限公司

网址：https://www.haozhihs.com

成立于2006年底，电主轴行业领先品牌。是一家专业从事中高端数控机床、机器人、新能源汽车核心功能部件等的研发设计、生产制造、销售与维修服务的国家高新技术企业，于2016年在创业板上市（股票代码300503）。减速器产品包括谐波减速器、RV减速器和关节模组。

绿的谐波 | 开璇智能

江苏开璇智能科技有限公司成立于2017年4月，是苏州绿的谐波传动科技股份有限公司（2020年上交所科创板上市，股票代码688017）旗下致力于智能驱动产品研发、生产和销售的高新技术企业。主营产品包括旋转执行器、数控转台（第四轴和第五轴）、谐波减速模组、EtherCAT总线型伺服驱动器、无框力矩电机等。

没有集成驱动控制器

广州市精谷智能装备有限公司

网址：http://accuglen.cn

广州。成立于2013年。主要从事精密仪器仪表的设计、研发、生产。主要产品有编码器、关节模组、协作机器人。

广东天太机器人有限公司

网址：http://www.gdtiantiai.com

广东佛山。成立于2014年。是专注于机器人核心运动单元的国家高新技术企业。产品有 SCARA四轴工业机器人、六轴工业机器人、并联机器人、码垛机器人、谐波减速机等，可广泛应用于家电、食品药品等行业领域。

2021年8月，完成1.8亿元B轮融资。

钛虎机器人

网址：https://www.ti5robot.com

上海。钛虎机器人科技（上海）有限公司成立于2020年8月，钛虎机器人科技（上海）有限公司成立于2020年8月，坐落在上海闵行交通大学零号湾科技创新中心，是一家提供机器人高端硬件与机器人整体解决方案的高科技公司，专注于机器人硬件的定制服务、研发生产，致力于为客户提供全面高效、稳定可靠的机器人硬件与机器人控制技术解决方案。主要产品：机器人一体化关节、协作机器人、外骨骼及仿生手臂。

杭州程天科技发展有限公司

网址： http://www.robotct.com

杭州程天科技发展有限公司于2017年1月成立，是一家集研发、生产和销售为一体的科技型企业。公司前身为哈尔滨程天科技发展有限公司（2012），目前分为杭州总部与哈尔滨公司。程天科技致力于外骨骼机器人技术、智能医疗器械、特种机器人技术与智能系统的开发。

似乎只有模型图，没发现实物图。根据图片可确定此集成关节无减速器部分。

尔智机器人（珠海）有限公司 （曾用名：尔智机器人（上海）有限公司）

网址：http://www.asage-robots.com

尔智机器人，是一家从事模块化协作机器人研发，设计制造及机器人集成与应用的高科技技术企业。公司以从事研究和试验发展为主的企业。

无锡智动力机器人有限公司

网址：https://movensrobotics.com

无锡。成立于2017年底，位于锡山经济开发区科技创业园内，与武汉理工大学机器 人研究所进行产学研合作，专业研发、设计、生产、制造智能驱动系统。主要产品有关节模组、AGV驱动轮、机器人应用软件。

2022年3月，获评省”高新技术企业“

东莞市鑫拓智能机械科技有限公司

网址：官网域名过期，已不能访问。

成立于2012年，位于广东省东莞市，是一家以从事专用设备制造业为主的企业。网上阿里巴巴、爱采购等电商平台有商铺，主要产品为谐波减速器、关节模组及机械手。

江苏意优机器人科技有限公司

网址：无。淘宝有商铺。

盐城。成立于2021年9月。所属行业为科技推广和应用服务业。淘宝店铺有关节模组销售。

来福谐波

成立于2013年11月。浙江来福谐波传动股份有限公司（简称Laifual Drive）是一家从事高精密谐波减速器和行星减速器的研发，制造的国家高新技术企业。主要产品谐波减速器、行星减速器。

官网产品有 “关节模组” 条目，但该条目下内容空白，网上也没有找到相应关节模组产品信息。

其它

• 关节模组中国专利：
  • 以“关节模组”为关键词搜索授权发明专利，共近 60 件，以哈工大、西交大、中科院沈自所等科研院所占大部分。
  • 以“关节模组”为关键词搜索发明及实用新型专利申请，共约 150 件，越疆科技、优必选、大族、零差云控靠前。
• 2021年9月，中国机器人产业联盟按计划召开工作会议评定 《机器人用精密一体化关节模组技术要求与试验方法》，该团体标准由**重庆德新机器人检测中心有限公司“牵头编制。
• 2022年8月，昊通科技服务平台，在广东举办”国产工业机器人核心零部件系列研讨会——高精度编码器、伺服驱动器和机器人关节模组“。