在工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的歷史進(jìn)程中，有很多優(yōu)秀的細(xì)分應(yīng)用軟件公司，通過使用新的技術(shù)，研究新的工藝，在某個(gè)細(xì)分方向上成功拓展了機(jī)器人的應(yīng)用范圍。這些公司有的獨(dú)立成長(zhǎng)為了某個(gè)工藝領(lǐng)域的應(yīng)用專家，利用與機(jī)器人廠家定制的專用機(jī)器人加自己獨(dú)到的應(yīng)用軟件包在細(xì)分領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，例如噴涂的DURR，焊接的CLOOS等；有的則成功被機(jī)器人整機(jī)廠商收購，其應(yīng)用技術(shù)并入到機(jī)器人控制系統(tǒng)的框架中。

類似于電腦和手機(jī)，工業(yè)機(jī)器人是一種非常典型的軟硬結(jié)合、機(jī)電一體產(chǎn)品，那機(jī)器人控制系統(tǒng)門檻怎樣？我們來分析一下。

控制系統(tǒng)門檻最低這樣的產(chǎn)品都遵循這樣一個(gè)原則：

硬件決定性能邊界，軟件發(fā)揮硬件性能并定義產(chǎn)品（機(jī)器人）的行為。

在相對(duì)成熟的市場(chǎng)中，當(dāng)大家使用的硬件趨于一致時(shí)，通過軟件來進(jìn)行產(chǎn)品差異化并創(chuàng)造價(jià)值是常見做法。工業(yè)機(jī)器人行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，硬件進(jìn)步速度已經(jīng)大為減緩，主流廠家的硬件配置基本相同，國(guó)產(chǎn)廠家也可以購買到與進(jìn)口品牌相差不多的零配件（當(dāng)前價(jià)格會(huì)高不少），這時(shí)機(jī)器人的控制系統(tǒng)就成為了決定機(jī)器人性能和功能的主要因素。

假如我們有兩臺(tái)機(jī)器人，配置分別如下：

進(jìn)口ABB的機(jī)器人控制器+國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)+國(guó)產(chǎn)減速器+國(guó)產(chǎn)機(jī)械本體；

國(guó)產(chǎn)機(jī)器人控制器+進(jìn)口伺服系統(tǒng)+進(jìn)口減速器+進(jìn)口機(jī)械本體；

那么哪一臺(tái)的性能會(huì)更強(qiáng)，功能會(huì)更多？

答案想而易見，沒有人會(huì)認(rèn)為第二種配備國(guó)產(chǎn)控制器的機(jī)器人能PK過第一種使用ABB機(jī)器人控制器的機(jī)器人，即使性能好的方案除控制器外幾乎全部使用了國(guó)產(chǎn)零部件。

既然控制系統(tǒng)如此重要，而且到目前為止國(guó)內(nèi)沒有開發(fā)出可與市面主流機(jī)器人品牌原生系統(tǒng)性能接近的控制器產(chǎn)品，那為什么會(huì)有“控制系統(tǒng)門檻最低”的結(jié)論，或者說錯(cuò)覺？我覺得原因主要有三個(gè)：

國(guó)內(nèi)缺乏對(duì)機(jī)器人控制和整機(jī)產(chǎn)品研發(fā)有深入認(rèn)識(shí)的團(tuán)隊(duì)和公司。對(duì)一個(gè)問題的正確判斷有賴于對(duì)問題和背景的深入了解。國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步較晚，缺乏對(duì)高性能機(jī)器人產(chǎn)品研發(fā)有足夠經(jīng)驗(yàn)積累的團(tuán)隊(duì)和公司，誤以為機(jī)器人只要能動(dòng)起來那么控制系統(tǒng)就夠用了，導(dǎo)致很多人錯(cuò)誤的認(rèn)為控制系統(tǒng)很簡(jiǎn)單。在后一篇文章中，我們將和大家探討有關(guān)現(xiàn)代機(jī)器人控制系統(tǒng)開發(fā)的一些細(xì)節(jié)。

國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)品還普遍面向中低端市場(chǎng)，客戶對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的性能幾乎沒有要求。在這種市場(chǎng)需求下，很多公司對(duì)自己生產(chǎn)的機(jī)器人產(chǎn)品僅僅要求可以動(dòng)起來，滿足一些精度、速度、功能要求不高的場(chǎng)合，那么使用第三方的控制系統(tǒng)或者使用各種運(yùn)動(dòng)控制卡拼湊的控制器是可以滿足要求的。我們不能說這樣的做法是錯(cuò)誤的，因?yàn)槭袌?chǎng)需求決定產(chǎn)品定位與設(shè)計(jì)，既然中國(guó)存在大量低端的需求，那么這樣的機(jī)器人產(chǎn)品也就有其存在的價(jià)值。但是在相對(duì)有限市場(chǎng)空間的工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，長(zhǎng)期面向低端的公司將無法獲得足夠的利潤(rùn)來支持其走向中高端，如果國(guó)內(nèi)所有的廠商都是如此，那么國(guó)產(chǎn)機(jī)器人行業(yè)將極有可能重蹈機(jī)床行業(yè)的覆轍，在短暫的銷量高潮之后，跌落回出貨量很大但是大部分利潤(rùn)被國(guó)外CNC軟件系統(tǒng)商拿走的境地。

人們對(duì)于無法看到和無法直接對(duì)比的參數(shù)缺乏直觀、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。像減速器這種看得見摸得著的部件，有經(jīng)驗(yàn)的老師傅可以非常直觀的看出國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品與進(jìn)口產(chǎn)品之間有多大差距。大眾更習(xí)慣于關(guān)注看的見的差距，而忽略真正隱藏在背后的差距。這種現(xiàn)象其實(shí)在計(jì)算機(jī)行業(yè)也有可參考的例子，各位現(xiàn)在可以回想一下自己平時(shí)用的生產(chǎn)力軟件（Office、CAD、CAE、科學(xué)計(jì)算、仿真分析、視頻剪輯、音頻編輯、平面設(shè)計(jì)等），有多少是國(guó)內(nèi)廠商提供的？幾乎沒有。國(guó)內(nèi)正版用戶每年都需要付出巨額費(fèi)用來購買這些軟件產(chǎn)品。但是在你的印象中，聽到國(guó)內(nèi)外CPU差距很大是多久之前？聽到有人談中外軟件差距很大又是多久之前？抑或從來沒有聽過軟件差距很大的說法？中外生產(chǎn)力軟件產(chǎn)品之間的差距可能沒有芯片之間大，但是仍然不能掩蓋國(guó)產(chǎn)專業(yè)軟件的落后，也正是這種思路的蔓延導(dǎo)致了機(jī)器人控制軟件不受重視。

從1973年ASEA（1988年，ASEA和BBC Brown Boveri合并組成了現(xiàn)在的ABB公司）發(fā)布全球第一臺(tái)全電動(dòng)工業(yè)機(jī)器人到現(xiàn)在已經(jīng)過去了40多年，期間雖然減速器和伺服系統(tǒng)方面一直在持續(xù)不斷的進(jìn)行減少體積、提高響應(yīng)性、降低傳動(dòng)誤差等改進(jìn)，但是這種改進(jìn)更準(zhǔn)確的講是一種循序漸進(jìn)的改良而非突破。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域能從最初的用來組裝變速箱擴(kuò)展到現(xiàn)在的焊接、噴涂、裝配、貼片、點(diǎn)膠、打磨、拋光、分揀、搬運(yùn)、碼垛、檢測(cè)、注塑、切割、測(cè)量、沖壓、包裝等數(shù)十個(gè)領(lǐng)域，絕大部分靠的是機(jī)器人控制系統(tǒng)在架構(gòu)、控制、規(guī)劃、工藝流程、人機(jī)交互等方面的革新。

以最近非常火爆的協(xié)作機(jī)器人為例，雖然有著與傳統(tǒng)機(jī)器人很大不同的外觀，但仍應(yīng)該將其看做是在傳統(tǒng)電機(jī)和減速器基礎(chǔ)上的產(chǎn)品創(chuàng)新，或者更準(zhǔn)確的說是控制的創(chuàng)新與軟件的創(chuàng)新。