運動控制行業專題研究：人形機器人核心部件，高壁壘環節.pdf

運動控制行業專題研究：人形機器人核心部件，高壁壘環節。運動控制系統：人形機器人核心部件，高壁壘環節。人形機器人的感知決策需要依賴大模型提供的“大腦”，肢體控制則依賴于“小腦”—運動控 制系統。先進的運動控制技術是人形機器人等高端裝備實現高速、高精度、高實時響應作業性能的關鍵，完整的運動控制系統包括人機交互界面、控 制器、驅動器、電機等部件，其中控制器、驅動器、電機三者相互聯系，共同組成運動控制系統的主干。運動控制產品集成計算機控制、微電子等多 項技術，并需要長期深入工業一線應用場景進行不斷的知識反饋、經驗吸收和技術迭代，是基礎研究和應用實踐緊密結合的高競爭壁壘領域。人形機 器人的自由度明顯超出普通高端裝備，為運動控制帶來了更高的挑戰，也帶來了更高的市場空間，參考工業母機行業，高檔數控系統價值約占高端數 控機床成本的20%-40%。

運動控制器：運動控制系統的核心，壁壘最高。控制器是運動控制系統中的核心模塊，其基于對被控對象（運動機械機構）的運動學和動力學模型 ，依托內置的邏輯控制、精密定位、軌跡控制等高性能運動控制算法，將接收到的控制指令進行運動規劃，以完成特定運動軌跡、位姿、位置、速度 與加速度控制，是運動控制系統的“大腦”，技術壁壘最高。運動控制器分為通用控制器與專用控制器兩大類，通用控制器主要包括PLC、PC Based運動控制卡、嵌入式控制器三大類，專用控制器包括工業母機數控系統、工業機器人專用控制器等。

驅動系統：運動控制系統的執行機構。驅動系統由驅動器與電機組成，驅動器是用來控制電機的一種裝置，控制器產生的命令信號是微小的信號， 需要驅動器放大這些信號至高功率的電壓和電流以滿足電機工作的需要。驅動系統包括伺服系統和步進系統兩大類，其中伺服系統是閉環控制，通過 內置編碼器實時反饋電機位置和精度，具備高精度、高實時響應等優勢，市場規模超200億元；步進系統是開環控制，依賴脈沖信號驅動電機按固定 步距角轉動，無反饋機制，具有控制簡單、成本低、可靠性高等方面的優勢，但精度受限，市場規模在10億元量級。