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　　升級(jí)換代工業(yè)機(jī)器人技術(shù)水準(zhǔn)現(xiàn)階段所致什么邊線？

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　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)

　　簡(jiǎn)而言之升級(jí)換代機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展到什么水準(zhǔn)，主要是指技術(shù)水準(zhǔn)。

　　單純的做出相差多少年的判斷是不切實(shí)際的。實(shí)際上，關(guān)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展水準(zhǔn)的難題應(yīng)該從這以下幾個(gè)各方面進(jìn)行分析。

　　一、掌控技術(shù)各方面

　　1.掌控晶片以及基礎(chǔ)軟件各方面

從采用的掌控技術(shù)晶片和基礎(chǔ)軟件來說，在世界上的機(jī)器人，甚至擴(kuò)大到掌控產(chǎn)品都沒有多大相同，甚至中國(guó)的掌控技術(shù)開發(fā)廠家采用的控制系統(tǒng)晶片和基礎(chǔ)軟件還要優(yōu)于歐美國(guó)家國(guó)際品牌所采用的晶片或基礎(chǔ)軟件。原因很單純，因?yàn)闅W美國(guó)家的產(chǎn)品開發(fā)比較早，升級(jí)換代國(guó)際品牌產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢采用的技術(shù)單廂比較新。

　　2.機(jī)器人作業(yè)控制系統(tǒng)各方面

　　歐美國(guó)家的機(jī)器人經(jīng)過若干年的技術(shù)累積，常常都形成了他們的下層機(jī)器人作業(yè)控制系統(tǒng)（如前所述硬件的機(jī)器人掌控軟件控制系統(tǒng)）。歐美國(guó)家許多一線國(guó)際品牌也不一定，許多也是如前所述通用型的實(shí)時(shí)作業(yè)控制系統(tǒng)的，比如說VxWorks、linux+rtruntime等。亞洲地區(qū)在這各方面沒有能完成技術(shù)沖破，基本上都是采用的第三方的實(shí)時(shí)內(nèi)核作業(yè)控制系統(tǒng)，以上色linux最為普遍。這一點(diǎn)說明亞洲地區(qū)的機(jī)器人研發(fā)廠家的累積還不是非常充分，但是，并不能說，采用的技術(shù)落后。

　　3.機(jī)器人演算法及下層驅(qū)動(dòng)力軟件

在這各方面在世界上采用的基礎(chǔ)理論完全相同。但是，隨著育苗智能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，歐美國(guó)家的廠家許多已經(jīng)將育苗智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人產(chǎn)品，但是，他們還沒有達(dá)到這一步。從純技術(shù)的視角，機(jī)器人的年代學(xué)分為三個(gè)階段（請(qǐng)參見蔣大澤院士在《機(jī)器人》雜志第一卷第一期的文章）：第二代叫做微創(chuàng)再現(xiàn)機(jī)器人；第三代是結(jié)合了交互技術(shù)的機(jī)器人；第三代是知覺機(jī)器人。

　　亞洲地區(qū)的機(jī)器人技術(shù)基本覆蓋了第二代工業(yè)機(jī)器人；當(dāng)升級(jí)換代的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)可以通過視覺、力覺等技術(shù)，讓機(jī)器人具備傳感器交互能力后，便可稱為第三代工業(yè)機(jī)器人。升級(jí)換代的工業(yè)機(jī)器人基本處于這個(gè)年代學(xué)；歐美國(guó)家比如說fanuc的機(jī)器人已經(jīng)能采用深度自學(xué)的演算法，自動(dòng)對(duì)機(jī)器人這類的犯罪行為進(jìn)行自學(xué)，并不斷的調(diào)整他們的犯罪行為，這就是知覺技術(shù)在機(jī)器人上的運(yùn)用。關(guān)于這各方面的技術(shù)，升級(jí)換代機(jī)器人還沒有能觸及到。

　　4.在機(jī)器育苗藝軟件開發(fā)的各方面

機(jī)器人實(shí)際上是個(gè)軟件產(chǎn)品，與工藝有關(guān)的軟件開發(fā)是決定機(jī)器人是否好用的關(guān)鍵。

　　什么是工藝有關(guān)的軟件呢？維米縣，人都是有頭有腦有四肢的，人與人究竟什么相同呢？是他們的洞察力相同，有的人自學(xué)了沖壓技術(shù)，懂得沖壓工藝，就成為了沖壓技師；有的人那些都要學(xué)，但是，他會(huì)搬磚頭，就成為清潔工，這就是人的工藝適應(yīng)能力。對(duì)機(jī)器人來說，那些工藝的適應(yīng)能力是通過軟件來表達(dá)的。也就是工藝軟件，對(duì)工業(yè)機(jī)器人就是沖壓軟件等等。

工藝有關(guān)軟件的開發(fā)是升級(jí)換代機(jī)器人最大的劣勢(shì)，原因很單純，歐美國(guó)家主要的機(jī)器人國(guó)際品牌經(jīng)過了半個(gè)世紀(jì)的積淀，對(duì)工藝的理解和功能的優(yōu)化不是他們說碰上就碰上的。所以，他們看到即使是歐美國(guó)家的一線國(guó)際品牌，比如說OTC、A43EI267SM、伊斯梅爾等也主要是在某一工藝領(lǐng)域贏得市場(chǎng)。所以，談起中國(guó)機(jī)器人國(guó)際品牌的突圍之道，我一直強(qiáng)調(diào)，要在某一工藝應(yīng)用領(lǐng)域有所沖破，占領(lǐng)某一行業(yè)才能找到出路。

　　二、驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)各方面

　　驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)各方面升級(jí)換代機(jī)器人最大的難題是沒有能和掌控技術(shù)形成一體化的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，做驅(qū)動(dòng)力的賣驅(qū)動(dòng)力給機(jī)器人廠家，機(jī)器人廠家掌控器常常也是買來的，從驅(qū)動(dòng)力、掌控一體化設(shè)計(jì)的視角，許多掌控通道和數(shù)學(xué)模型難以實(shí)現(xiàn)。

　　這不是掌控設(shè)備和驅(qū)動(dòng)力設(shè)備這類的難題，是掌控方法的難題，那些難題也是軟件各方面的。仍然歸結(jié)為軟件難題。

　　三、簡(jiǎn)而言之減速機(jī)難題

　　我認(rèn)為這各方面沒有難題，即使是歐美國(guó)家最大牌的機(jī)器人也用穆瓦耶恩斯克的減速機(jī)。

如果在世界上都用穆瓦耶恩斯克的減速機(jī)，并沒覺得他們沒掌握機(jī)器人核心技術(shù)，那么升級(jí)換代機(jī)器人也沒有必要糾結(jié)這個(gè)難題。

　　四、電機(jī)的難題

　　這并不是升級(jí)換代機(jī)器人的難題，對(duì)升級(jí)換代機(jī)器人廠商來說，是機(jī)器人出口量的難題。由于機(jī)器人的出口量小，升級(jí)換代機(jī)器人廠商常常還不具備像主流大廠商根據(jù)機(jī)器人對(duì)動(dòng)力的要求定制電機(jī)的條件，因?yàn)?，?dāng)批量小的時(shí)候，定制電機(jī)成本太高了。

　　采用通用型電機(jī)時(shí)，電機(jī)的阿芒塔、電流、扭矩輸出響應(yīng)能力等模塊常常不能做到最優(yōu)化，于是他們看到升級(jí)換代的機(jī)器人為了滿足最大阻抗和速度模塊，采用的電機(jī)都比歐美國(guó)家的電機(jī)THF1要大一些。

　　這樣做的另一個(gè)缺點(diǎn)是，機(jī)器人的阻抗自重公著進(jìn)一步增大。

　　五、機(jī)械本體

　　機(jī)械本體部分主要要分析兩個(gè)各方面。

1.材料?，F(xiàn)在采用材料的牌號(hào)都基本相似，比如說鑄鋁一般都采用美標(biāo)A356，或?qū)?yīng)的國(guó)標(biāo)牌號(hào)，如ZL或ZLA等；大機(jī)器人關(guān)節(jié)臂一般采用球墨鑄鐵。并且除了funac，其他大國(guó)際品牌的機(jī)器人已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代化；

　　2.設(shè)計(jì)和機(jī)加工工藝。機(jī)械設(shè)計(jì)是看得見的部分，通過模仿研究基本上能解決。但是還有一些know how的難題要搞清楚。比如說機(jī)械各方面最常見的幾個(gè)難題：漏油、油封設(shè)計(jì)、傳動(dòng)間隙、機(jī)械剛度等。

　　六、機(jī)器人生產(chǎn)工藝和質(zhì)量管控

　　這是亞洲地區(qū)機(jī)器人企業(yè)相對(duì)來說的短板，由于批量尚小，很難實(shí)現(xiàn)流水線、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式，工藝可靠性主要依賴于技術(shù)工人的技術(shù)水準(zhǔn)?，F(xiàn)在他們的大國(guó)工匠少了，一線生產(chǎn)的都是年輕人，在標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程和工藝不十分健全的情況下，質(zhì)量一致性會(huì)差一些。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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