从机械结构来看,工业机器人总体上分为串联机器人和并联机器人。串联机器人的特点是一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点,而并联机器人一个轴运动则不会改变另一个轴的坐标原点。早期的工业机器人都是采用串联机构。并联机构定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接,机构具有两个或两个以上自由度,且以并联方式驱动的一种闭环机构。并联机构有两个构成部分,分别是手腕和手臂。手臂活动区域对活动空间有很大的影响,而手腕是工具和主体的连接部分。与串联机器人相比较,并联机器人具有刚度大、结构稳定、承载能力大、微动精度高、运动负荷小的优点。在位置求解上,串联机器人的正解容易,但反解十分困难;而并联机器人则相反,其正解困难,反解却非常容易。
我国工业机器人行业在经历数十年发展后形成完整的行业产业链。上游零部件作为原材料对于工业机器人极为重要,三大主要零部件控制系统、伺服系统、减速器,中游为机器人本体,下游是集成系统,广泛应用于汽车、3C、食品、饮料等行业。
工业机器人中技术难度高的三大主要零部件分别是减速器、伺服系统和控制器器,三者分别占工业机器人成本构成的35%、25%、10%。主要零部件成本占到工业机器人整机成本的70%,主要零部件供应商在整个产业链中拥有很强的议价能力。目前我国85%的减速器市场、90%的伺服电机市场、超过80%的控制系统市场被海外品牌占据。
从市场规模来看,2019年我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元,预计到2021年将达到66.3亿美元。从工业机器人应用结构来看,目前搬运仍然是机器人的首要大应用领域,占机器人应用整体的38%,其次是焊接机器人,占比为29%,第三为装配机器人,占比为10%。从工业机器人各细分产品来看,多关节机器人在中国市场的销量依旧占据首位的位置。数据显示,2019年我国多关节机器人销量9.6万台,占总销量的66.67%。