機械臂的難點在那些地方，為什麼國內機械臂造的不夠好？
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這個問題其實分兩個層次，前半部分「機械臂的難點在那些地方？」主要是技術方面的問題；後半部分「為什麼國內機械臂造的不夠好？」則是國內整個機器人行業的問題。結合在產品開發的一些體會， 站在機器人整機生產商的角度來看，這個問題的答案可以概括如下：
- 機器人的性能某種程度上來講是由運動控制水平來決定的，有人說「機器人是一個軟體產品」，說的就是這個理。控制方面的差距，舉個簡單例子，現在國內能把動力學做好的公司應不多，而ABB在1994年推出的S4C控制器上就已經實現了基於動力學的模型控制，即第一代QuickMove和TrueMove技術，目前已經更新到了第二代。
- 其他動力學，誤差補償，摩擦力補償，力控，驅控一體設計等功能或者特性在外資品牌中都已經比較成熟，國內廠商在這些方面仍處於起步階段。
- 結構優化設計，機械臂上電機的絕大部分驅動力都用在了克服自身重力做功，在保證剛度的情況下通過優化設計降低機械本體的質量，即可以提高性能又可以降低功耗。拿典型的6kg負載桌面型機器人來講，Fanuc的 200iD 7kg-717mm臂展的型號自重只有25kg，國內產品距離這個水平還有非常大的差距。
- 裝配主要是工藝問題，機器人聽起來高大上，但是絕大多數的廠商還是以傳統製造業的思路來做機器人，整個生產流程管理體制陳舊，缺乏「工匠」精神，最後導致無法保證較高的產品一致性。
- 其他電纜走線與可靠性（機器人出問題大部分與電纜和接插件有關），外觀設計，示教器/控制櫃防護與散熱等，也都是需要投入人力物力去研究的點。
- 人機協作機器人最重要的特性就是安全，國內有做外形類似的協作機器人，但並沒有提供相應的安全功能與認證。
- 由於缺乏相應的強制認證制度，國產機器人一般都不具備本質安全的特性，也很少有通過歐洲、美洲安全認證的產品。當然這個與國內用戶對安全的漠視也有非常大的關係。國產機器人想要走出國門，安全認證是必須要跨過的坎兒。
產業鏈薄弱：
- 控制系統，減速器，伺服系統三大核心零部件的國產化剛剛起步，缺乏高性能的零部件直接的後果，一是導致機器人整機性能無法保證；二是性能無法保證會影響銷量，導致無法獲得較高的供應商議價能力。
技術差距：
- 國內機器人起步較晚，現在市場上叫得響的品牌，除了新松，其他絕大部分應該都是在2008年之後成立的，技術積累與四大家族的30~40年積累不可同日而語。
- 但是這裡要提一句，不同於人工智慧，機器視覺等其他處在理論研究熱點的機器人領域，目前傳統工業機器人上所用的控制技術（正逆運動學，正逆動力學，軌跡規劃，參數辨識，誤差補償等）在理論上已經非常成熟了，國內機器人公司欠缺的是一定的時間，來給出足夠可靠與高效的實現。
產學研的脫節：
- 由於傳統機械臂技術已經比較成熟，很難發表有較高影響力的學術論文，同時國內也沒有工業機器人公司來為高校提供足夠的橫向項目，導致國內在工業機器人領域缺乏一流的學者來引領行業技術的發展。與之對應的，我們看一下大家熟知的兩家國外公司，Universal Robots（UR 優傲）和Rethink Robotics。這兩家公司的創辦時間應該會早於大部分人的第一感覺。
- UR Collaborative Industrial Robotic robot Arms：2005年由Esben ?stergaard, Kasper St?y 和 Kristian Kassow在南丹麥大學一起做研究時創辦，現在的CEO Esben ?stergaard當時是南丹麥大學的助理教授，三個人發現了中小企業對機器人的新需求，並最終在2009年推出了第一款UR5協作機器人。
- Rethink Robotics Rethink Robotics：由MIT教授Rodney Brooks 在2008年創辦，致力於通過為中小企業提供合適的機器人產品，來降低美國製造業的離岸外包水平，增加國內就業數量。Rodney Brooks也是另一家領先的機器人公司iRobot的聯合創始人。
在國外，由機器人行業領先學者創辦或者在背後提供技術支持的創業公司還有很多，在技術或者主攻方向上都有讓人眼前一亮的感覺。反觀國內學術界與企業界的合作，各位自有評判，不再細說。
政策導向問題：- 補貼亂象，巨額的補貼和孱弱的監管能力，導致很多非機器人行業的人渾水摸魚，騙取補貼，直接損害了真正需要補貼的機器人製造和使用企業。相關的報道網上很多，例如機器人補貼亂象調查 地方「大躍進」拉響過熱警報 。這個是體制問題，無法改變，不做評判，只是長此以往必將打擊真正做事企業的信心。
- 政策制定部門的低效率：直到2015年5月份才發布具有國家級影響力的製造業戰略規劃「中國製造2025」，而關於工業機器人細分領域的規劃」機器人產業發展規劃(2016-2020年)「直到今年的3月底才公布。作為對比，我們看一下其他國家/地區相關規劃、計劃的時間表：
- Industry 4.0： 2011年4月份首次提出，2013年4月發布發布最終報告；
- SMErobot?：項目周期為2005年3月~2009年5月，研究如何製造更好的適應中小企業需求的工業機器人，目前火熱的協作機器人，一部分的推動力就來自於該項目的研究成果。該項目背後的除了政府和相關組織，大家熟悉的著名廠商如ABB、KUKA、柯馬、萊斯、Güdel都參與其中。
- 先進位造業夥伴關係計劃： 2011年6月由奧巴馬政府提出，旨在重塑美國製造業的領先地位。除此之外， USA Robotics VO 還在2009年及2013年發布了兩個機器人發展路線圖，指導美國機器人行業的發展，值得一提的是路線圖的標題《From Internet to Robotics》，足見對機器人行業的重視和看好程度。
要知道，每一項政策發布之前都需要歷經多年的詳細調研和分析，發布時間晚了3年，可能學術和行業的深度研究就晚了6年甚至更多。
工業機器人難度雖高，但畢竟不是飛機和火箭，找到一個好團隊，瞄準一個好方向，想做的趕快做起來，不要辜負了這個好時代。以上，與諸君共勉。歡迎關註：OnionBots - 知乎專欄http://weixin.qq.com/r/LEWHnzHE0GyvrXX89xA_ (二維碼自動識別)
最重要的是缺人才，而人才和行業資金投入有關
我同學學自動化的23人，本科偏向機械方向的五人，研究生兩人，最後畢業了只有我做機械設計，我是真愛呀，因為我覺得要想改變自己的生活，最想學的就是機械（比如要改造一輛房車，最應該考慮的是機械結構。不對的話勿噴）。後來創業了，作為創始人、產品經理和機械結構設計負責人哈哈，不知道算不算逃離機械。我女友機械設計七年了，工資和安卓工程師一年多的差不多。比較無奈。
什麼意思？一個產業要發展，從業人員的工資要到位。現在明顯做互聯網賺錢，年輕人學編程出來工作兩三年就能年薪二十萬，很難要求社會人才偏向工業基礎的機械。年輕人都不做，怎麼要求工業基礎提升。
我也不知道怎麼解決，我只是想給我的父母，給社會提供好的產品和服務，以應對老齡化社會。我不管互聯網多賺錢，我要的這種產品是機械，電路 和軟體並重的。～～～
補充：早上醒來覺得自己只是說了一面，沒說另一面，會誤導人。任何事物都有兩面性。
學編程的迭代快，起步薪水高，同樣競爭壓力大，時薪未必高。而且技術迭代太快，後浪推前浪。十年後還做技術的很少。二十年後能否做技術還真不知道。所以有三十五歲的程序員如何轉型的問題。機械設計，活到老學到老。不停的在進步。技術上越老可能越值錢（加可能是因為我還沒有個人體會）技術上可以做到退休，這個我去年我們單位一位機械設計師退休了，一直在第一線工作，令人敬佩。每個行業技術都可以轉成領導，但不是哪個行業三四十歲都可以成為技術總監或者總設計師的。我個人非常享受不斷向這個世界學習機械設計的成熟設計之美。設計，工藝，選型，加工，裝配，鈑金，模具，液壓。各種傳動。利用所學的，做發明，改變世界，改變生活，這是理想，也是樂趣。有五十歲的機械出身的總師，不知道他們賺多少，我猜肯定比五十歲的管理人員多吧。
年輕時多少錢算多呢，三十萬，七十萬。我覺得，不同的工資不同的眼界和慾望，多少錢都缺錢。因為年輕有無窮的慾望。所以如果說要機械和軟體比工資，不如所有技術和做金融的，做證券的比工資，和市場銷售比工資。再偏激點，不如和傳銷的詐騙的比工資。年輕有很多工作來錢都快，但是放到人生四十年的事業追求的長河中，這點錢真不重要，人生的成長最重要。結論是看哪行工資高，不如看清內心的渴望。機械有機械的好，硬體有硬體的好，軟體有軟體的好，市場有市場的好，銷售有銷售的好，媒體有媒體的好，金融有金融的好。哪個行業都有好的一面和不好的一面，如果不是我們追求的，再好對我們也不是好。就像我放棄了央企的工作，不是因為航天不好，而是要給父母做產品的信念支撐著我必須這麼做，雖然非常累，沒有錢，但是看著自己的產品能夠給自己的父母帶來價值，做夢都開心。那些說機械臂設計沒難度的，誰能把機械臂電纜壽命設計到五百萬次以上的舉手，或者你們考慮過這玩意嗎？
@夏懂微 在技術上說的已經比較深入了。我說說另外的方面來理解這個事情。
其實一就是一句話。
甲方不想給錢！甲方不想給錢！甲方不想給錢！
對於這個問題不能之片面的看買賣產品本身這點錢。而是要從行業角度去看待這個問題。
機械臂，機器人，應該算是人工智慧細分下的一個跨行業項目。那麼作為一個工程類行業，他先天就具備資本上的劣勢。為什麼呢？因為首先人工智慧這一塊投入，相對其他行業有限。而且一大塊蛋糕都分給互聯網去了。什麼人臉識別啊，語音識別啊，甚至是數據採集，數據挖掘之類的。智能控制這塊就少的可憐。而智能控制領域，智能家電得佔一塊，工控自動化得咬一口，更別說移動平台開發這個熱門了。再剩下的才輪到機器人。而機器人又分民用，軍用。軍用涉及民間資本有限，暫且不提。民用又分個人和工業兩塊。個人的設備，比如掃地機器人之類，立竿見影能拿到錢。工業的產線上最常見的可能就是機器人焊接了。很多車企都用這個。然而佔大頭的其實是倉儲自動化。如果關注工業4.0，可以看到最多的機器人，其實是轉運平台，用來代替以前的叉車。真正產線上揮舞手臂的機器人很多時候真的只是好看。宣傳目的去拍。而不是大規模採用。所以一旦具體到機械臂這個行業，需求本身就制約了行業發展。在國內自動化程度不高的現在更是如此。就拿比亞迪最早做電池起家來說。戰三洋，斗東芝用的什麼手段呢？人加夾具！生生靠低廉人工拼過了日本自動化流水線。就是針對產品做出來夾具。推廣產線使用。比如說，我這個電路板，需要若干個電阻，那就做個能蓋住電路板，並且剛好留出來電阻位的口子。工人拿來電路板，夾具一蓋上去，露出來哪裡，電烙鐵點哪裡就行了。點完了放傳送帶，下個工位點電容，再下個點電感。當年連波峰焊，迴流焊都買不起的時候，就這樣靠塑料夾具比拼人家高端製造。那麼回到現在，再用這一套，明顯跟不上時代了。人工成本增加，做的東西也不再適合這種玩兒法。
但是買不買機器人呢？這還是個問題。因為之前這麼些年看似掙了錢，可是機器人行業沒發展起來。oem靠人賺錢，不用機器人，機器人行業就沒有必要。現在不上不行了，環顧四周，找不到幾個公司做得了。於是有了題主的疑問。為什麼國內做不好？很簡單！沒錢！這個沒錢不是某家公司貸款還不上。而是整個行業沒有出路。這樣的行業必須分包，外包。然而跨公司，跨領域的分包活兒，總得有個牽頭的吧？這種又會擼代碼，又能畫圖紙做有限元分析，還可以完成從原理圖到FAE，打了板子還能焊，而且還具備中級鉗工水平的人上哪兒找去？另外一個問題。產品從研發到上市，必須經過實驗吧？各種受力分析，振動雜訊，環境防護，耐久可靠，EMC等等這些上哪兒做去？計量院？起碼得給人家一個標準參考吧？不然怎麼出報告？標準更是一窮二白狀態。很多時候標準制定需要大企業牽頭。這個行業誰算老大？誰說了都算等於誰說了都不算。細分行業除非像客車行業，宇通金龍兩大家一起制定。你寫一半，我寫一半。互相制約，互相妥協。小弟們跟著混口飯吃。羊毛出在羊身上。說到底，有了足夠的甲方，有了足夠原意砸錢的甲方之後。這個行業才能有未來。有錢的甲方在哪裡？其實不難找。關鍵點在於如何讓甲方意識到，用了機械臂可以賺錢。什麼是機械臂？龍門吊算不算？挖機算不算？飛針測試機算不算？如果算，他們怎麼賣出去的？
工程脫離不開應用。而應用脫離不開賺錢。提高生產效率才是工程的終極目標。能夠然後甲方的甲方認識到你的東西利潤點，那麼一切皆有可能。機械臂也要分開來說，傳統機械臂在質量和穩定方面要求比較高，需要不斷的迭代和工況應用測試，國內起步較晚，市場留給企業的時間不多。再加上人才和零部件的限制，國內的機械臂發展收到很多的制約。但是隨著新興應用的發展，對機械臂的應用需求也有新的調整，對性價比和易用性等表現出了新的需求，國內也有一批企業做的不錯。如遨博，越疆dobot等。
所以說難在積累和時間的打磨，針對一個點做持續的投入，還是有很大機會。
語言表達能力有限，吐槽如下：------------------------------背景（上海某大學本科畢業，主要工作經歷在青島，如下陳述應該代表同齡同志們的大概率經驗。精英們請繞行，雖然我認為我已經是精英了=。=）： 2011年進入機械設計行業，開始幾年在外企做結構設計，後來去了國內某上市公司做機設。 前後兩段工作經歷對比，在外企做機械設計（工程機械）如同在學校里搞研究，3D設計軟體/設計軟體的二次開發（宏之類）/ERP類軟體製造相關模塊/金屬材料工藝/材料價格/焊接車磨等加工工藝/母材下料/基本結構設計/MOTION/SIMULITION/ANSY/發動機特性和液壓系統及液壓泵馬達等件（因工程機械）/動力系統計算/執行機構計算。。。blablabla各種都得去研究去說服老外同事，如同一個無知的孩子遇到啥都得學習/計算/證明。 對比後來去的國內上市公司（某行業的自動化設備及產線），機械設計上需要做的工作就是基於原設備模型改長改短尺寸（設備模型是幾年前公司從國外同行業偷買來的圖紙，老同事畫的），軟體僅用一款04版的CAD就可以在公司里養到老了。偶爾公司或領導也想設計新機型，直系領導賞識你會讓你自行設計（很榮幸設計過），但百分之九十的情形時，領導向高層打報告，公司層面討論1年，在找基層領導（基層領導再交代給基層員工）寫各種高大上的可行性報告，再過1年，有百分之五十的概率通過了。那麼公司會出錢從國外同行業偷買圖紙（必然是5年前的圖紙），你可以仿製了。---------------------------------- 現在在天津投靠大學同學一起創業搞工業機器人類產品（他是小股東，我目前還待觀察中。蛋疼。）。近幾個月終於有相關機械臂的項目和投資需求了，我們團隊（我和同學2人機械設計，另1電氣，另2程序員，加1個不了技術的大股東）開始著手調研/概念設計機械臂。 我們要做的產品是雙足行走+機械臂的工業機器人，該品國內空白。雙足行走機構在2010年（左右吧）華南理工大學有做該些科研研究，機械臂部分我們直接研究的UR和KUKA新小那款（傳統機器人不合適）。 我和我同學兩人是機械電子工程專業畢業，正經的本科，所以技術上沒有看不懂，仿不了，自主研發不了的。（這個背景先交代下。） 技術上的機電軟的軟體/工具，，機械，電氣板子，演算法，等技術，樓上個貼和題主都說了，此處不叨叨。僅補充下，因產品所需我們還多涉及了鋰電池和動作功率計算的模塊。 但是！我沒法進行該工業機器人的研發工作，無關經費和能力問題，主要問題來自同團隊認為我們做不出來，該與校方合作找教授做！（作為精英的我當然不苟同）Anyway,這是現狀。我想也是很多在看或在該題塊吐槽的人遇到的現在，關於這段，我只能說「懂的人懂」。-------------------------------- 不要期待我分析細分技術或拆機UR，我亦不述國內該行業和產品的發展現狀。跳過上句2個通俗的話題，繼續回到我的思路，如上我講述了過往的工作經歷：1，外企的機械設計工作；2，國內傳統製造行業的機械設計工作；3，現在創業團隊的機械設計現狀。------------------------------ 總結：1，國內機械設計大半是混子；2，團隊中僅機械設計有工匠精神；3，但對事件的發生/發展通常都無話語權；4，其他環節（除自己的機電軟團隊外，例如國內供應商/加工等）普遍不能匹配出夠水平的技術。
謝邀~工業機器人也就是機械臂是一個多學科交叉的東東，需要用到的東西非常多。如果要讓一台機械臂可以讓一個工廠的技術工人用起來，起碼包括機械臂本體，控制器，示教器等。看前面幾個回答都在強調控制，我就先從控制說起：沒錯，控制是機器人的一個難點。雖然機械臂的相關理論比較成熟，包括正逆運動學，軌跡規劃，振動抑制等等。（目前工業應用的機器人動力學部分不多）。但是就是這點東西，國內做的也不好。控制器的難點在逆運動學，因為機械臂的各個軸都是耦合的，進行逆運動學解算相當於解非線性方程組。有的同學可能會說可以用迭代的方法得到，但是機器人的實時控制等不起，控制周期最多1ms，一個迭代解算過程可能就需要幾十ms。再說示教器，示教器作為機械臂是一個必須的東西，但是這個東西每個廠家都是封閉的，都有自己的一套方案，機器人四大家族中，也有的是找別人代工的。這個方面國內的做的好的也幾乎沒有。還有就是機器人本體，其實別看是一個六軸放在那裡感覺結構很簡單，這個可是凝結了太多力學，機械等方面的知識。雖然複雜，但是結構方面我相信我國的水平跟國外也不會差很多，差的主要是經驗，慢慢就可以補回來。但是有一個東西，國內做的是不夠好的。那就是電機和編碼器。這兩個東西，我相信大家都有所耳聞，我們的電機穩定性，扭矩各方面跟國外比尤其跟日本比還是有很大差距的，這也是直接阻礙了機械臂國產化。不過最近幾年，國內的一些公司也推出了很多性能比較優秀的電機，也希望這方面能越來越好。電機的運動需要驅動器的驅動，驅動器國內這幾年也有很大進步。所以說，製造一個機械臂說簡單也簡單，買電機買編碼器，買控制器，買結構，組裝就好了。但是要是完全實現國產，還是不可能的。國內做東西要求快，所以做的東西前期都會很粗糙，然後發現問題一點一點解決。但是我相信，隨著現在機械臂的需求越來越大，資金湧入機器人行業，機械臂國產化不是夢
說說先前涉及的桌面機械臂領域。幫7bot做過一段時間，個人認為限制因素還是跨學科人才的稀缺。團隊需要懂結構設計、單片機開發、機械臂數學建模、機器人運動規劃、電路設計、圖像處理等方面的人才，尤其是數學建模和運動規劃，這是機械臂精髓所在，而初期團隊沒有足夠資金招到足夠的人，因此需要團隊核心成員在幾乎每個學科都有一定造詣，而這是非常困難的事情
就一件事情。精度達不到。國內沒有像樣的減速器，電機，和電機驅動器
機械臂和汽車設計之類的都一樣，得有經驗積累，資本投入，目標定位。目前國產大多就定位低端，那肯定差了。定位高端的話缺錢，缺人，開拓市場還得大量時間。
謝邀~作為一個初學者，很難明白為什麼我會被邀請......以我少的可憐的工業機器人的知識來講，機械臂的難點在於高效、穩定、安全的運動軌跡規劃、動力源和傳動部件在經過長時間或者大負載運動之後的定位準確性的保障、手臂位置的檢測、手臂運動過程中的加速度分析以及閉環控制系統的校準（這種情況出現的不多，但是也偶爾會有機械手像得了帕金森一樣的抖來抖去的事情發生）
機械臂其實難點不多，因為主運動基本上都是轉動，而運動軌跡也可以從大部分現有的軟體（如matlab）計算出來。國內機械臂製作不成熟的原因也比較簡單，就是零件製造精度和裝配精度不高（簡單來說，就是國內玩具模型的配合精度比外國的要低很多）
主要在機器人的減速器 伺服電機等關鍵部件受制於國外少數廠家 控制器研發差距較大
可能是因為國內沒有與機械臂進行深入♂接觸的科學家？
控制理論屆里的問題：沒有完整統一地解決運動受限機器人的控制問題的方案。這是我們剛結的機器人課上老師講的……
跑個題，大家感受下
史上最強機械手臂視頻http://www.bilibili.com/video/av4759407/這裡也可以看
機械臂的難點在於：舵機和電機的控制，
國內的舵機和電機控制做的不夠好，
精度還遠遠達不到國際領先水平。
舵機和電機就像是機器人手臂的關節，
這個做不好的話，機械臂的控制精度就難以保障。
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