升级换代工业机器人技术水准现阶段所致什么边线？

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　　先进制造 ◇ 系列技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人行业典型研讨会

　　简而言之升级换代机器人产业发展到什么水准，主要是指技术水准。

　　单纯的做出相差多少年的判断是不切实际的。实际上，关于机器人产业发展水准的难题应该从这以下几个各方面进行分析。

　　一、掌控技术各方面

　　1.掌控晶片以及基础软件各方面

从采用的掌控技术晶片和基础软件来说，在世界上的机器人，甚至扩大到掌控产品都没有多大相同，甚至中国的掌控技术开发厂家采用的控制系统晶片和基础软件还要优于欧美国家国际品牌所采用的晶片或基础软件。原因很单纯，因为欧美国家的产品开发比较早，升级换代国际品牌产业发展缓慢采用的技术单厢比较新。

　　2.机器人作业控制系统各方面

　　欧美国家的机器人经过若干年的技术累积，常常都形成了他们的下层机器人作业控制系统（如前所述硬件的机器人掌控软件控制系统）。欧美国家许多一线国际品牌也不一定，许多也是如前所述通用型的实时作业控制系统的，比如说VxWorks、linux+rtruntime等。亚洲地区在这各方面没有能完成技术冲破，基本上都是采用的第三方的实时内核作业控制系统，以上色linux最为普遍。这一点说明亚洲地区的机器人研发厂家的累积还不是非常充分，但是，并不能说，采用的技术落后。

　　3.机器人演算法及下层驱动力软件

在这各方面在世界上采用的基础理论完全相同。但是，随着育苗智能技术的产业发展，欧美国家的厂家许多已经将育苗智能技术应用于机器人产品，但是，他们还没有达到这一步。从纯技术的视角，机器人的年代学分为三个阶段（请参见蒋大泽院士在《机器人》杂志第一卷第一期的文章）：第二代叫做微创再现机器人；第三代是结合了交互技术的机器人；第三代是知觉机器人。

　　亚洲地区的机器人技术基本覆盖了第二代工业机器人；当升级换代的工业机器人已经可以通过视觉、力觉等技术，让机器人具备传感器交互能力后，便可称为第三代工业机器人。升级换代的工业机器人基本处于这个年代学；欧美国家比如说fanuc的机器人已经能采用深度自学的演算法，自动对机器人这类的犯罪行为进行自学，并不断的调整他们的犯罪行为，这就是知觉技术在机器人上的运用。关于这各方面的技术，升级换代机器人还没有能触及到。

　　4.在机器育苗艺软件开发的各方面

机器人实际上是个软件产品，与工艺有关的软件开发是决定机器人是否好用的关键。

　　什么是工艺有关的软件呢？维米县，人都是有头有脑有四肢的，人与人究竟什么相同呢？是他们的洞察力相同，有的人自学了冲压技术，懂得冲压工艺，就成为了冲压技师；有的人那些都要学，但是，他会搬砖头，就成为清洁工，这就是人的工艺适应能力。对机器人来说，那些工艺的适应能力是通过软件来表达的。也就是工艺软件，对工业机器人就是冲压软件等等。

工艺有关软件的开发是升级换代机器人最大的劣势，原因很单纯，欧美国家主要的机器人国际品牌经过了半个世纪的积淀，对工艺的理解和功能的优化不是他们说碰上就碰上的。所以，他们看到即使是欧美国家的一线国际品牌，比如说OTC、A43EI267SM、伊斯梅尔等也主要是在某一工艺领域赢得市场。所以，谈起中国机器人国际品牌的突围之道，我一直强调，要在某一工艺应用领域有所冲破，占领某一行业才能找到出路。

　　二、驱动力控制系统各方面

　　驱动力控制系统各方面升级换代机器人最大的难题是没有能和掌控技术形成一体化的设计和实现，做驱动力的卖驱动力给机器人厂家，机器人厂家掌控器常常也是买来的，从驱动力、掌控一体化设计的视角，许多掌控通道和数学模型难以实现。

　　这不是掌控设备和驱动力设备这类的难题，是掌控方法的难题，那些难题也是软件各方面的。仍然归结为软件难题。

　　三、简而言之减速机难题

　　我认为这各方面没有难题，即使是欧美国家最大牌的机器人也用穆瓦耶恩斯克的减速机。

如果在世界上都用穆瓦耶恩斯克的减速机，并没觉得他们没掌握机器人核心技术，那么升级换代机器人也没有必要纠结这个难题。

　　四、电机的难题

　　这并不是升级换代机器人的难题，对升级换代机器人厂商来说，是机器人出口量的难题。由于机器人的出口量小，升级换代机器人厂商常常还不具备像主流大厂商根据机器人对动力的要求定制电机的条件，因为，当批量小的时候，定制电机成本太高了。

　　采用通用型电机时，电机的阿芒塔、电流、扭矩输出响应能力等模块常常不能做到最优化，于是他们看到升级换代的机器人为了满足最大阻抗和速度模块，采用的电机都比欧美国家的电机THF1要大一些。

　　这样做的另一个缺点是，机器人的阻抗自重公著进一步增大。

　　五、机械本体

　　机械本体部分主要要分析两个各方面。

1.材料。现在采用材料的牌号都基本相似，比如说铸铝一般都采用美标A356，或对应的国标牌号，如ZL或ZLA等；大机器人关节臂一般采用球墨铸铁。并且除了funac，其他大国际品牌的机器人已经基本实现升级换代化；

　　2.设计和机加工工艺。机械设计是看得见的部分，通过模仿研究基本上能解决。但是还有一些know how的难题要搞清楚。比如说机械各方面最常见的几个难题：漏油、油封设计、传动间隙、机械刚度等。

　　六、机器人生产工艺和质量管控

　　这是亚洲地区机器人企业相对来说的短板，由于批量尚小，很难实现流水线、标准化生产模式，工艺可靠性主要依赖于技术工人的技术水准。现在他们的大国工匠少了，一线生产的都是年轻人，在标准化生产流程和工艺不十分健全的情况下，质量一致性会差一些。

　　( 文章来源：互联网 )

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