国自机器人的盈利模式

产业链价值链商业模式

2.1.1 产业链

工业机器人产业链上游是核心零部件，包括控制器、伺服系统和减速器三大部分，这三种部件是工业机器人中核心技术之所在。产业链中游是机器人本体制造，发那科、 ABB、库卡、安川四大家族具有明显优势，占据了全球工业机器人市场份额的40%，而国产厂商因为起步较晚，还处在追赶阶段。下游是系统集成，目前主要集中在汽车制造和 3C 电子行业，二者几乎占据了整个工业机器人下游应用的半壁江山，但在食品饮料、物流、光伏、锂电等长尾市场增速较快。

图 工业机器人产业链图

图 工业机器人机械机构类型划分

服务机器人：

整体来看，我国服务机器人行业的产业链较为成熟，这一方面依赖于我国成熟的电子制造业为机器人行业提供了供应链基础；另一方面，人工智能等新兴机器人交互技术在国内的发展渐趋成熟，受技术商业化需求的驱动，越来越多的企业加入到商用服务机器人行业，成为重要技术和解决方案提供商。随着产业的精细化发展，行业分工愈发精细，产业链也愈发复杂，在本篇报告中，服务机器人产业大致分为核心硬件供应商、软件或方案集成商、整机厂商以及销售渠道等几个环节。

图 服务机器人产业链图谱

服务机器人指在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的先进机器人，主要包括家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人。其中，公共服务机器人指在农业、金融、物流等除医学领域外的公共场合为人类提供一般服务的机器人。

图 服务机器人主要类别及代表性产品

图 服务机器人应用场景及主要分类

2.1.2 商业模式

机器人商业模式： 全产业链模式是当下机器人企业发展趋势，也是当前具备较高盈利水平的商业模式。目前国内外较为成功的企业都采用了“重要零部件生产+本体生产+系统集成” 的全产业链模式，或是正在向上下游逐步渗透，实现全产业链模式的转型。 具体模式有：(1) 单一本体制造和销售模式；(2) 系统集成模式；(3) 核心零部件生产和销售模式；(4) 本体生产+系统集成模式；(5) 全产业链模式。其中采用前三种商业模式的企业主要从事单一的业务，采用后两种模式的企业则从事两种或多种业务。

2.2 技术发展

机器人是衡量一个国家科技创新能力和高端制造水平的重要标志之一，被誉为是“制造业皇冠顶端的明珠”。

图 工业机器人的主要应用领域及技术难度

服务机器人的主要功能包括导航定位、运动控制和人机交互，涉及的主要技术分别为 SLAM （定位和地图创建）、液压控制/电机控制、人工智能技术。

图 服务机器人涉及的主要技术

导航定位技术使服务机器人能够感知周围环境，并自主规划路径进行移动，目前的扫地机器人、送餐机器人、配送机器人等的核心就是导航定位技术。

运动控制技术则赋予了服务机器人按需求进行运动的能力，核心技术包括控制传感器、伺服舵机、减速器等，舵机机器人就是以运动控制技术为核心的服务机器人。

人工智能技术大幅提高了服务机器人的智能化程度，不仅使机器人具备了基本的语言沟通能力、图像识别能力，甚至赋予了机器人情感交流和强大的逻辑计算能力。

想要了解白牌产品的特点，需要先梳理一下白牌产品是如何进入市场。

“白牌”字面意思就是牌子空着，想要流入市场，首先要有一个“名字”，也就是品牌。品牌效应老生常谈，拥有一个响当当的牌子，往往会带来更多的出货量，更高的毛利率。白牌在进入市场时，一般会有以下三种情况：

接下来详细说一下根据进入市场的方式不同，这三类产品具有不同的特点。

大厂贴牌，其实与品牌产品已经相差不大了，就好比大品牌厂商有一个独立产品部门。

现如今的社会是一个高度分工体系，经过营销手段和品牌效应互相促进，大品牌厂商提供了一个消费品的绝佳流量渠道。大厂为了扩大营收，增加产品线往往是一个有效手段，但是每条产品线的背后需要考虑成本投入，研发周期，资源整合等问题，这使得想法的落地速度大大降低。

而很多小厂对所生产的产品有着丰富的经验，健全的供应链，完善的生产链，但是苦于没有良好的销售渠道，还往往由于信息不及时，受到供求关系影响，导致货物积压，流动资金断裂，进而无法对现有产品迭代升级，也无法进行新产品的研发，逐渐丧失竞争力。

这两种公司由于利益共赢，不谋而合，于是产生了贴牌产品。

小厂可以负责产品研发，原料采购，量产供货，售后维修等；大厂利用自身优势，借助平台资源，在广告营销上有强劲实力。在这样的合作中，风险较大的是大厂，为了避免不良产品以自己的品牌输入市场，QA部门会对小厂输出的产品进行严格的审核，并对原料，量产各个环节进行核准，同时还会对售后效率进行一定的要求。因此会直接通过采购合同转移到小厂所依赖的服务供应商身上。

在To B模式，为白牌产品输出解决方案时，作为小厂的采购方，会配合大厂的质量审核，并承担部分大厂提出的合同指标。在白牌的研发周期中，配合时间会比较久，要求会比较严格，有时也需要承担部分大品牌客户厂商提供的差异化需求。出货量具体要根据平台的运营情况来定，但是由于毛利率较高，出货量有基本保证，总体营收是比较可观的，属于一种优质渠道。

由于中国的贫富差距较大，仿牌（山寨）产品，由于价格较低，外观看上去不易分辨，尤其在信息不对等，较偏远的地区依然较为普遍，目标客户中一部分人不知道这个是山寨产品，另一部分人在外形上失去了品牌辨别力。

仿牌产品以成本和速度为最核心诉求，待模仿品牌一旦有产品推出，白牌公司就会以最快的速度进行像素级抄袭来抢占市场。在一些有头部品牌的领域中，现象尤其严重，当年手机市场还是Nokia的年代，每年Nokia会推出多款机型，一经推出，市面上以最快速度会出现几乎一模一样的来自华强北的山寨手机。

在智能硬件领域，由于消费类电子产品本身迭代周期快，仿牌产品生命周期较短。由于无需建立品牌效益，对产品质量，售后维护等环节要求很低，重点关注成本和速度。

随着商标法，自主知识产权等法律的不断健全，在智能硬件领域仿牌也将逐步成为了历史。目前越来越多的客户，虽然在产品设计上仍有较多的“借鉴”，但是对质量口碑也有越来越高的要求，逐步建立属于自己的，有辨识度的品牌。

在智能硬件领域由于产品种类多，细分领域繁杂，头部品牌不明朗，市场占有率仍有较大机会，因此小品牌众多，目前这类产品进入市场较为容易和灵活，是我重点关注的白牌类别。

下面就拿面向儿童市场的“智能机器人”为例，具体说明细分领域。

就是在原有的故事机基础上，去掉了原先内置的TF存储卡，将所有音频内容放在云端，可以最大化的扩展故事机本身音频内容量；同时增加了语音交互的功能，通过人机对话可以实现基本聊天，儿歌故事点播，同时支持语音交互触发的常用技能，例如天气查询，时间查询等。

升级款可以在原先的基础上增加摄像头，成为绘本阅读机器人，或支持IPC视频通话（手机端可看到设备端影响，设备端由于无屏而仅能听到声音）。

带屏故事机的成本比起无屏款有较大的提高。由于支持带屏设备的芯片一般资源较为充足，带屏故事机的解决方案差异化程度比起无屏故事机要大得多。一般会在无屏故事机的能力上增加更多的教育内容，教育应用，凸显教育意义，以提高家长对产品的价值认同。

这类产品，尤其是内置Android的产品，摄像头几乎成为标配，提供双向视频通话。

这类产品在上述两款的基础上，增加了较多的运动结构，拟人化IP形象，可以支持行走，跳舞等复杂 *** 作。由于模具复杂，较多舵机，质量要求高，属于高端品类。

主打教育平板的产品，大品牌厂商具有绝对的优势，例如：步步高。在该品类上，由于产品溢价较高，技术已经不是核心问题，反而是在教育行业的沉淀，教育资源的完整度和精细度成为主要竞争点。人机语音交互，儿歌故事点播功能仅作为一个附属能力，因此白牌产品在该品类中数量较少。

以上篇幅介绍了白牌进入市场的三种常见形态，在消费类智能硬件产品中，本专题会重点分析一种白牌产品，它具有强渠道的特点。该渠道的来源无论是由于大品牌贴牌所带来的，还是由于特殊渠道商开辟的，例如：礼品渠道。对于面向To B的人工智能解决方案供应商都需要重点关注。

篇幅优先，今天介绍到这里，下一篇会继续分析“白牌产品的特点是什么（2）”，重点关注强渠道白牌产品。

1、概述

舵机最早出现在航模运动中。在航空模型中，飞行机的飞行姿态是通过调节发动机和各个控制舵面来实现的。举个简单的四通飞机来说，飞机上有以下几个地方需要控制：

1.发动机进气量，来控制发动机的拉力（或推力）；

2.副翼舵面（安装在飞机机翼后缘），用来控制飞机的横滚运动；

3.水平尾舵面，用来控制飞机的俯仰角；

4.垂直尾舵面，用来控制飞机的偏航角；

遥控器有四个通道，分别对应四个舵机，而舵机又通过连杆等传动元件带动舵面的转动，从而改变飞机的运动状态。舵机因此得名：控制舵面的伺服电机。

不仅在航模飞机中，在其他的模型运动中都可以看到它的应用：船模上用来控制尾舵，车模中用来转向等等。由此可见，凡是需要 *** 作性动作时都可以用舵机来实现。

2、结构和控制

一般来讲，舵机主要由以下几个部分组成， 舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计5k、直流电机、控制电路板等。

工作原理：控制电路板接受来自信号线的控制信号（具体信号待会再讲），控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度，从而达到目标停止。

舵机的基本结构是这样，但实现起来有很多种。例如电机就有有刷和无刷之分，齿轮有塑料和金属之分，输出轴有滑动和滚动之分，壳体有塑料和铝合金之分，速度有快速和慢速之分，体积有大中小三种之分等等，组合不同，价格也千差万别。例如，其中小舵机一般称作微舵，同种材料的条件下是中型的一倍多，金属齿轮是塑料齿轮的一倍多。需要根据需要选用不同类型。

舵机的输入线共有三条，红色中间，是电源线，一边黑色的是地线，这辆根线给舵机提供最基本的能源保证，主要是电机的转动消耗。电源有两种规格，一是4.8V，一是6.0V，分别对应不同的转矩标准，即输出力矩不同，6.0V对应的要大一些，具体看应用条件；另外一根线是控制信号线，Futaba的一般为白色，JR的一般为桔黄色。另外要注意一点，SANWA的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中间，需要辨认。但记住红色为电源，黑色为地线，一般不会搞错。

舵机的控制信号为周期是20ms的脉宽调制（PWM）信号，其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms，相对应舵盘的位置为0－180度，呈线性变化。也就是说，给它提供一定的脉宽，它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上，无论外界转矩怎样改变，直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号，它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路，产生周期20ms，宽度1.5ms的基准信号，有一个比较器，将外加信号与基准信号相比较，判断出方向和大小，从而产生电机的转动信号。由此可见，舵机是一种位置伺服的驱动器，转动范围不能超过180度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节、飞机的舵面等。

常见的舵机厂家有：日本的Futaba、JR、SANWA等，国产的有北京的新幻想、吉林的振华等。现举Futaba S3003来介绍相关参数，以供大家设计时选用。之所以用3003是因为这个型号是市场上最常见的，也是价格相对较便宜的一种（以下数据摘自Futaba产品手册）。

尺 寸(Dimensions)： 40.4×19.8×36.0 mm

重 量(Weight)： 37.2 g

工作速度(Operating speed)：0.23 sec/60°(4.8V)

0.19 sec/60°(6.0V)

输出力矩(Output torque)： 3.2 kg.cm (4.8V)

4.1 kg.cm (6.0V)

由此可见，舵机具有以下一些特点：

>体积紧凑，便于安装；

>输出力矩大，稳定性好；

>控制简单，便于和数字系统接口；

正是因为舵机有很多优点，所以，现在不仅仅应用在航模运动中，已经扩展到各种机电产品中来，在机器人控制中应用也越来越广泛。

3、用单片机来控制

正是舵机的控制信号是一个脉宽调制信号，所以很方便和数字系统进行接口。只要能产生标准的控制信号的数字设备都可以用来控制舵机，比方PLC、单片机等。这里介绍利用51系列单片机产生舵机的控制信号来进行控制的方法，编程语言为C51。之所以介绍这种方法只是因为笔者用2051实现过，本着负责的态度，所以敢在这里写出来。程序用的是我的四足步行机器人，有删改。单片机并不是控制舵机的最好的方法，希望在此能起到抛砖引玉的作用。

2051有两个16位的内部计数器，我们就用它来产生周期20 ms的脉冲信号，根据需要，改变输出脉宽。基本思路如下（请对照下面的程序）：

我用的晶振频率为12M，2051一个时钟周期为12个晶振周期，正好是1/1000 ms，计数器每隔1/1000 ms计一次数。以计数器1为例，先设定脉宽的初始值，程序中初始为1.5ms，在for循环中可以随时通过改变a值来改变，然后设定计数器计数初始值为a，并置输出p12为高位。当计数结束时，触发计数器溢出中断函数，就是void timer0(void) interrupt 1 using1 ，在子函数中，改变输出p12为反相（此时跳为低位），在用20000（代表20ms周期）减去高位用的时间a，就是本周期中低位的时间，c=20000-a，并设定此时的计数器初值为c，直到定时器再次产生溢出中断，重复上一过程。

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