我国工业机器人发展的七大技术现状
我国工业机器人发展的七大技术现状

随着人口红利逐步消失,我国已成为全球最大的工业机器人市场。根据工信部消息,到2020年,我国将形成较为完整的工业机器人产业体系,高端市场占有率达到45%以上。目前。中国工业机器人的使用主要集中在汽车工业和电子电气工业、弧焊机器人、点焊机器人、搬运机器人等在生产中被大量采用,下面我们将从技术角度,分析工业机器人的发展现状。

1、通用性

工业机器人可编程,支持多自由度运动,因此应用较灵活。虽然不及人类,但相对于很多工业自动化常见的专机(专为一类工业应用或一家客户定制的机电集成方案),工业机器人还是灵活多了。工业应用改动不太大时,是可以通过机器人重新编程来满足新的需求,而无需在硬件上再做大量投资。但相应的,它的相对不足会是效率。毕竟专机是为一个应用定制的,因此虽牺牲通用性但实现了效率优化,在产量这个客户非常关心的指标上能完成地很好。

2、机电性能

工业机器人普遍能达到低于0.1毫米的运动精度(指重复运动到点精度),抓取重达一吨的物体,伸展也可达三四米。这样的性能虽不一定能轻易完成苹果手机上一些“疯狂”的加工要求,但对绝大部分的工业应用来说,是足以圆满完成任务。

随着机器人的性能逐渐提升,以前一些不可能的任务也变得可行起来(如激光焊接或切割,曾需要专门的高精度设备来指导激光的走向,但随着机器人精度的提升,现在也变得可依赖机器人本身的准确运动来代替了)。但相比传统高端设备,如高精度数控机床,激光校准设备,或特殊环境(高温或特低温)设备等,工业机器人尚力不能及。

3、人机合作

传统的工业机器人是关在笼子里工作的,因为它实在危险(想象一个抓着几十或几百公斤的家伙以四米每秒的速度甩着,谁也不想靠近吧)。主要原因是一般机器人,基于成本与技术的考虑,不会集成额外的传感器去感知外部的特殊情况(如突然有人触碰),它只会“傻傻”得照着人类编好的程序日复一日的动着,除非有外部信号告诉它停止。所以常见的方案就是为机器人配备笼子,当笼子门打开时,机器人收到信号便自动暂停。

对安全的考虑,自然给机器人集成带来了很多额外的成本,笼子可能并不贵,但毕竟要为此仔细考虑产线排布,增加产线面积,改变人机合作方式等,从而影响生产效率。所以最近比较受关注的工业机器人都以能安全地和人一起工作“为荣”,如RethinkRobotics的Baxter,UniversalRobots的PR系列,以及很多传统工业机器人巨头(abb,kuka,Yaskawa等)的半概念半成品的机器人。而从产业需求看来,已通过传统工业机器人解决了对精度速度重量等自动化需求后,也的确是时候开始满足人机安全合作了。

4、易用性

传统机器人的工作本质就是不断地走一个个的路径点,同时接收或设置外围的I/O信号(老和其他设置如夹具,输送线等合作)。而指导机器人这么做得过程,就是机器人编程。几乎每一家领先公司都有自家的编程语言和环境,从而需要机器人操作者参加学习培训。当机器人适用范围增广后,这个成本开始显现了。

这些厂商是有理由维护自家的编程环境的,一来工业机器人四十年前就开始规模化做了,那时还没有什么面向对象等现在广为熟知普遍认同的主流先进编程理念,二来萌芽阶段自家技术难免会和竞争对手不同,维护一个编程方式也无可厚非,三来因为他们的大客户往往也是传统的工业大客户,如大汽车厂商,这些客户求稳,自然不希望你机器人过几年就赶个热潮变换编程方式,搞得他们还得扔掉几十年的经验,重新花大钱培训学习。  

当然在业界,大家早已思考编程可否做的直观简单些,但在传统厂家中除了一次次地概念性的展示外(如利用外骨骼,3D图像,虚拟现实,iPhone等等),一直没什么商业实用进展,以至于大家再听到“简易编程”等关键词都想吐了。但庆幸地还是有后来者敢于挑战,也从零开始做出成就,并成为被认可的卖点。不管怎么,机器人的易用性开始得到重视,如何能让人不经任何(或过多)培训,就能像玩iPhone一样很快玩转机器人,已经变成大厂商们开始大力投资的方向来。

5、成本

机器人的成本从小型号的几万RMB到大型的上百万RMB都有。这个成本自然低于高端专业制造设备,但也可能会高于国内小集成商们拼凑出的自动化方案来。但从一直来西方工业界及近几年国内制造业对机器人的欢迎程度看来,说明机器人自动化的经济优势普遍到了一个临界点,超过了其他替代方案(人工,或专机),看来这个成本还是值得的。

其实要走传统机器人的老路,那硬件成本降低空间不大。工业机器人基本是一个开环的运动机构,靠的就是电机和齿轮箱的高精度配合。而大部分领先厂商的这些关键零部件都是从日本几家厂商那买的,(这也是国内公司自己制造的机器人,买同样的零部件,也不会便宜多少,因为日本厂商不会为了你这点量给多少折扣)。除非中国零部件制造商能静下心来,努力追赶上日本人的技术,从而以价格优势打破多年来的垄断,才能真正促进国内机器人厂商的发展。

另一个就是另辟蹊径,追求其他技术和市场。如RethinkRobotics当时甚至考虑用塑料的齿轮箱来降低成本,而通过视觉来弥补运动精度损失,就像人的眼睛来辅助手的精微操作一样。但毕竟不能一步登天,所以Baxter机器人暂时在精度和速度上完全无法与传统机器人相比,但在它能处理的物料抓放的应用中,却也足够了。也许随着Rethink的努力,会在硬件较差的情况下,通过软件的智能化弥补,来达到与传统工业机器人竞争的程度(那就是真颠覆这些传统大厂商了)。

6、智能性

之所以将智能型放在最后一点,因为相对现在市场对机器人的主流需求(即强、快、准),它暂时还不是最迫切的。这也体现了传统工业机器人的优势(任劳任怨,保质保量,是个“干活”的好手)和不足(但很“笨”,老得让人教)。但不代表智能型不重要,相反企业已经开始做技术投资了。比如怎么让机器人更好的理解人的指挥意图,相对自主的去理解并规划任务,而不需一个点一个点得让人告诉它怎么走;如何让机器人在外围环境发生变化下(光线变暗影响图像识别,传送带上物品有损坏需要特殊处理)自动适应;如何通过触觉视觉听觉等感知判断零部件的装配质量,等等。

7、人才匮乏

工业机器人顺应时代发展,行业前景广阔,然而,该领域人才供需失衡的矛盾正日益凸显。一方面是机器人厂商、系统集成商以及汽车加工制造业求贤若渴,另一方面是人才供给不足,难以满足企业用人需求。究其原因,主要是相对近年来国内机器人产业所表现出来的爆发性发展态势,高校、职校等培训机构的课程设置仍然滞后,尽管一些机器人厂商提供相关培训,却存在品牌针对性过强,推广力度不足、配套设施不足以及培训网点有限等短板,难以达成系统的教学流程,尚不能与全国各地求学者的需要很好地契合,导致众多有志投身机器人行业者求学无门。

猜你喜欢

  • 川土微隔离芯片特点

    CA-IS3720HS替代ADuM1280ARZ

    川土微CA-IS3720HS替代ADuM1280ARZ,CA-IS372X是一款高性能2通道数字隔离器具有精确的时序特性和低电源损耗。在隔离CMOS数字I/O时,CA-IS372X器件可提供高电磁抗扰度和低辐射。 所有器件版本均具有施密特触发器输入,可实现高抗噪性能。每条隔离通道的逻辑输入和输出缓冲器均由二氧化硅(SiO2)绝缘栅隔离。 CA-IS3720器件具有两个前向双通道,CA-IS3721一个前向一个反向两个通道, CA-IS3722和CA-IS3721通道相反,具有一个反向一…

    行业动态 2021年8月17日
  • 雅特力AT32MCU

    雅特力MCU

    雅特力MCU全系列具有sLib安全库(Security Library)功能,可支持密码保护指定范围程序区,方案商烧录核心算法到此区域,提供给下游客户做二次开发。AT32系列MCU相较于全球市场中的M0/M3 32位MCU,可带来效能大幅性能提升,同时满足设计灵活性、安全性、可靠性的多样化挑战。 广泛应用于微打印机、智能扫地机、手持云台、无人机、舞台灯光、电子白板、机器人控制、指纹识别、BLDC电机、对讲机,以及各类工业、消费电子等应用。 推荐产品: AT32F403A系列 AT32F403A系…

    行业动态 2021年5月31日
  • 我国集成电路设备发展规划

    我国集成电路设备发展规划

    “十三五”期间,进一步加强自主研发,突破集成电路装备和材料产业的关健技术,以国内市场为依托,积极开拓全球市场,实现重点的半导体装备、材料产品的产业化。下面就由贤集网小编给大家介绍下我国集成电路设备发展规划的具体过程是什么样的?感兴趣的小伙伴赶紧和小编一起来了解下吧! 有效整合国内、国际资源,夯实产业发展基础,加强知识产权、人才队伍建设,提升企业持续创新能力。构建有竞争力的集成电路装备和材料产业销售和服务体系,有效地打破重点集成电路装备和材料受制于人的局面,确保产业安全。 发展目标 设备总体目标:…

    行业动态 2021年11月7日
  • 汽车半导体市场

    汽车半导体市场

    疫情以来,全球半导体产业供应链的稳定性以及产量都受到了极大的影响,芯片短缺几乎已成为很多行业不可避免的难题,其中尤为值得注意就是汽车行业。在智能化、电动化和网联化的趋势加持下,汽车对于芯片的需求与日俱增,而短缺的芯片供给则成为了阻碍汽车产业发展的最大阻力。 新能源汽车赛道或成最强引擎 半导体应用遍布消费电子、汽车电子、通信、工业、医疗、航空等几乎所有领域。根据WSTS数据,预计2022年全球半导体产业销售额将继续增长10.1%,达到6065亿美元,增速较2021年将回落15pcts,但仍是历史高…

    行业动态 2022年3月6日
  • 雅特力发布AT32F425系列

    雅特力发布AT32F425系列

    1月18日,雅特力科技正式推出主频高达96MHz的AT32F425系列超值型微控制器新品。作为AT32 MCU家族的第三款超值型产品,AT32F425采用了业界领先的55nm先进工艺,聚焦于超低开发预算需求,以超值性能、超值外设及超值价格为USB OTG应用提供高性价比入门之选。 雅特力AT32F425系列MCU着眼于取代及提升传统Cortex®-M0/M3产品的解决方案,导入Cortex®-M4架构的高速主流平台,芯片具备高性能、高集成及高性价比特点,外设资源丰富,且具有二次开发sLib功能,…

    行业动态 2022年1月21日
  • 国产MCU发展的契机

    国产MCU发展的契机

    8位、32位单片机代理商深圳四强科技分享资讯:“国产MCU发展的契机。”随着经济的发展以及中国制造业的蓬勃发展MCU发展迎来了几个契机: 第一:作为广泛应用到汽车、家电、专业设备装备等各类工业产品中的电子元器件,MCU在这些产品中往往都是承担系统的主动控制功能,直接决定了产品的功能实现。其一旦被卡脖子,则我国大量工业产品的生产将受到直接的影响,其影响程度将不亚于之前的电阻电容缺货潮; 第二:我国的物联网新兴业不断涌现,作为物联网末梢节点的核心元器件,MCU芯片的国产化率,也将直接影响到我国物联网…

    行业动态 2021年12月20日
联系我们

联系我们

0755-2877-1865

在线咨询:点击这里给我发消息

技术咨询:131 6893 8277

工作时间:周一至周日,9:00-22:30,节假日不休

微信咨询
微信咨询
分享本页
返回顶部