关节是机器人最重要的基础部件之一,也是运动的核心部件。机器人的所有动作都离不开关节，柔性关节对机器人的重要性不言而喻。机器人关节处的减速传动，要求传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制，同时，对于中高载荷的工业机器人，还需要足够的刚度、回转精度和运动精度稳定性。
行业主要上市企业：科大智能(300222)、沃迪智能(830843)、工业富联(601138)、远大智能(002689)、上海沪工(603131)、埃夫特(688165)、ST伯朗特(430394)、ST华昌(300278)、机器人(300024)、科远智慧(002380)、华自科技(300490)、埃斯顿(002747)、ST安控(300370)、泰禾智能(603656)等。
本文核心数据：工业机器人产量、工业机器人销售额、全球工业机器人出货量TOP15国家和地区
供给端：工业机器人产量大幅增长
当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料等与机器人技术深度融合，机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口期。
随着后疫情时代的到来，中国工业经济展现出了应对复杂严峻局面的强大韧性和活力，工业机器人行业表现逆势上扬。根据国家统计局最新发布的数据显示，2021年我国规模以上企业工业机器人产量为36.30万套，同比增长44.9%。
需求端：
——工业机器人销售规模增速近20%
《“十四五”机器人产业发展规划》指出，我国已经连续8年成为全球最大的工业机器人消费国。根据IFR数据显示，2020年我国工业机器人销售规模达到422.5亿元，同比增长18.9%。2021年底，工信部、国家发改委、科技部等15部门联合印发了《“十四五”机器人产业发展规划》，推动我国机器人产业在“十四五”时期迈向中高端水平。
《规划》明确提出，力争到2025年，我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地，机器人产业营业收入年均增长超过20%，制造业机器人密度实现翻番。预计到2025年我国工业机器人销售规模将达到1051亿元左右。
——工业机器人出货量居世界首位
据IFR《世界机器人2021工业机器人报告》显示，中国工业机器人出货量为168400台，强劲增长20%，居世界第一位。
——制造业机器人密度达到246台/万人
2020年我国制造业机器人密度达到246台/万人，是全球平均水平的近2倍。
——垂直多关节机器人占据半壁江山
从机械结构看，据MIR统计，2020年垂直多关节机器人在中国市场中的销量在各机型中依然位居首位，全年销售总销量的63%;SCARA机器人全年销售占比为30%;另外，协作机器人与Delta机器人销售占比分别为4%与3%。
综合来看，近年来，在国家政策的支持下，我国工业机器人密度不断提高，产量和销售额逐年增长。未来，随着工业机器人国产化进程加速，工业机器人行业发展空间巨大。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国工业机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功用和功能的主要要素。控制系统是按照输入的程序对驱动系统和实行机构收回指令信号，并进行控制。
机器人控制器作为工业机器人最为核心的零部件之一，对机器人的性能起着决定性的影响，在一定程度上影响着机器人的发展。一般由四个部分组成关节机器人应用：输入、输出、控制元件和算法。在一个简易的机器人系统里，分别对应的原件是：
1、输入：传感器，包含声呐、红外、摄像头、陀螺仪、加速度计、罗盘等关节机器人应用；
2、输出：控制元件，一般是电机；
3、控制算法：控制板，从小到单片机，大到微机来实现；
4、控制目标：比如机器人的路径跟踪。
平面关节型机器人是1990年公布的自动化科学技术名词。平面关节机器人拥有三个互相平行的旋转轴和一个线性轴；应用领域有装货、卸货、焊接、包装、固定、涂层、喷漆、粘结、封装、特种搬运操作、装配等。
例如平面关节型装配机器人目前在装配生产线上应用的数量最多。它是一种精密型装配机器人，具有速度快、精度高、柔性好等特点，采用交流伺服电机驱动，其重复位置精度达到了0.025mm,可应用于电子、机械和轻工业等有关产品的自动装配、搬运、调试等工作，适合工厂柔性自动化生产的需求。由于这种机器人所具有的各种特征符合用户的需求，因此需求量迅速上升。
水平多关节机器人在结构上具有串联配置关节机器人应用的两个能够在水平面内旋转的手臂关节机器人应用，其自由度可以根据用途选择2到4个关节机器人应用，ω1、ω2、ω3是绕着各轴做旋转运动，Z是在垂直方向做上下移动，其动作空间为一圆柱体。
优缺点：水平多关节机器人的优点是在垂直方向上的刚性好，能方便地实现维平面上的动作，在装配作业中得到普遍应用。
关节机器人是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一，适合用于诸多工业领域的机械自动化作业。比如，自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作，按照构造它有不同的分类。
