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运动控制行业研究：高端装备“大脑”，机器人孕育新空间。运动控制器+执行器（驱动电机）+传感器构成运动控制系统，是数控机床、机器人等高端装备的核心基础部件：运动 控制主要指按照运动轨迹要求，在复杂条件下把规划指令变成期望的机械运动，通过执行器（通常由伺服驱动+电机 构成）实现驱动，并通过传感器完成闭环反馈。

运动控制系统是高端装备的核心基础部件，决定了装备的精度、效率， 同时其也是不同品牌高端装备形成差异化竞争的重要构成。 运动控制器为运动控制系统“大脑”，通用运动控制器主要分为 PLC、嵌入式、PC-Based 三大类：运动控制器主要任 务是根据运动控制的要求和传感器件的信号进行必要的逻辑、数学运算，为电机或其它动力和执行装置提供正确的控 制信号，性能直接决定了运动控制系统的性能水平。

工业机器人通常采用 PC 作为上位机完成人机交互/轨迹规划，基于 PLC 或 PC-Based 控制器通过关节控制、位置控制、 力控制实现运动控制：工业机器人通常采用 PC 作为上位机完成人机交互和轨迹规划，确定运动控制参数，再通过单/ 多关节控制（由电机驱动，电流、速度、位置检测实现闭环），位置控制（可通过笛卡尔位置控制在关节控制基础上 实现），力控制（采用多维力传感器获取笛卡尔坐标系中的力信息实现反馈）实现运动控制，最终经过电机驱动，经 过齿轮组、减速器等为关节提供动能，通过关节速度、位置、力控制实现多自由度运动。

人形机器人在工业机器人基础上进一步强调“类人”属性，步态控制、手臂控制、轨迹规划要求均更高，难度预计将 显著提升，有望带来市场需求增量：人形机器人采用“类人”结构，步行状态下的运动控制系统属于非线性和强耦合， 易受环境因素干扰，假设髋关节、膝关节、踝关节分别为 3/1/3 个自由度，仅下肢就为一个 14 自由度系统，多关节 联动控制难度较高。在手臂控制除多关节联动带来的难度外，其“类人”属性对于冲击（代表力矩变化的快慢，影响 振动、机械磨损等因素）控制的要求更高，以实现平稳的抓取和抬举物品，并且为了实现与环境交互，需要引入视觉 传感器来完成空间定位实现轨迹规划。更多的联动关节数量、更多的传感器都将加大运动控制难度，同时在工业机器 人应用中，轨迹规划的应用需要专业工程师通过编程处理，学习成本较高，考虑人形机器人未来有消费级应用场景， 轨迹规划必须通过软件进行封装，将功能集成并设计出可视化界面，从而降低使用门槛。