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工業(yè)機器人發(fā)展動向思考

展會前線 2015年11月23日 16:48:22來源:中科院寧波材料所所刊 鄭天江 4802
摘要還是以西門子、ABB等公司為巨頭。

  【儀表網(wǎng) 展會前線】第十七屆中國工業(yè)博覽會近日在上海隆重舉辦。現(xiàn)場集中了世界及中國的機器人自動化產(chǎn)業(yè)近技術(shù)和研究成果,給了我們一個了解當前機器人及自動化產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向的窗口。總結(jié)本次展會所展出的機器人可以看出以下幾個方面:
  


 
  國外機器人注重通用性,國內(nèi)機器人注重專用性。國外的機器人廠商主要研發(fā)力量在于集中解決工業(yè)機器人應用過程中所遇到的共性問題,希望一次生產(chǎn)能適用不同的領(lǐng)域和工況,例如,研發(fā)小型輕量化機器人、機器人的力控制技術(shù)、高速重載機器人等等。而國內(nèi)由于在傳統(tǒng)的機器人領(lǐng)域很難與國外的大品牌競爭,因此更加看重特殊功能機器人市場,比如說移動機器人、送餐服務機器人,以及噴漆機器人等等。
  
  輕量化、小型化、與人協(xié)作是趨勢。本次展出的機器人有眾多產(chǎn)品顯示了他們的輕量和小型的優(yōu)勢,特別是可以看出,更多廠商注重了機器人與機器人、機器人與人的共同工作環(huán)境,改變了傳統(tǒng)的需要圍欄式的機器人工作模式,而是人機協(xié)同工作。
  
  并聯(lián)機器人用量不大,但不可缺。雖然并聯(lián)機器人的用量并不如串聯(lián)式的工業(yè)機器人那么大,但是由于其超高速的性能和高剛度特征,大部分廠家仍然在繼續(xù)投入研發(fā),并推出并聯(lián)機器人產(chǎn)品,但是其構(gòu)型特征局限于常規(guī)的幾種,例如用于娛樂的Stewart平臺,以及包裝行業(yè)的二自由度及三自由度并聯(lián)Delta機器人。
  
  娛樂機器人及服務機器人較少,但是已經(jīng)開始受到關(guān)注。展會中已經(jīng)開始有部分娛樂機器人及服務機器人的身影,例如錢江機器人的下象棋機器人、新松的送餐機器人,但是其總數(shù)量還不算很多。
  
  模塊化、網(wǎng)絡(luò)化是趨勢。隨著大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)時代的來臨,一方面許多商家推出了兼容TCP/IP協(xié)議,Ether CAT、Ethernet等協(xié)議的機器人,以及機器人模塊。另一方面,如何實現(xiàn)機器人的快速構(gòu)建,也是機器人產(chǎn)業(yè)面臨的問題。目前國內(nèi)也有跡象開始研究模塊化機器人,但是目前停留在簡單的模塊上(如采用步進電機構(gòu)成低沉本的模塊,使用CAN總線通訊等等),而國外的模塊化機器人則相對來說成熟,例如,Schunk公司的模塊化機器人。
  
  移動機器人,特別是全向移動機器人是先鋒。具有大的工作空間,靈活機動,與人共融,是當前機器人的發(fā)展方向之一。具有這種特征的機器人在本次展會也有展示,如KUKA的KBRiiwa機器人,它基于麥克納姆輪實現(xiàn)了全向移動,并配合輕量化操作臂實現(xiàn)了移動操作功能,能夠?qū)崿F(xiàn)無限的工作空間,靈活的操作能力。但是,這種全向移動的方法缺陷是與地面的摩擦力過大,受到了很大限制,例如某展臺展示的全向移動機器人,地面很明顯可以看到劃痕,而KUKA也不得不在機器人活動范圍加上鐵皮地板。
  
  機器人應用技術(shù)開始受到重視。目前,國內(nèi)的固高公司已經(jīng)開始研究機器人的基于力的示教牽引,以提高機器人的易用性效果,而UR機器人公司則已經(jīng)在其機器人上實現(xiàn)此功能,因此,國內(nèi)在此方面的研究還是要落后一些。雖然UR的力牽引示教功能還不完善,但是依靠其力控制技術(shù),他們也能實現(xiàn)與人的共同合作。
  
  特殊領(lǐng)域用途機器人體現(xiàn)了國內(nèi)與國外處于同一起跑線。雖然國外的特殊領(lǐng)域用途機器人也研究了很多年,并且取得了豐碩的成果,但是由于國內(nèi)的環(huán)境與國外環(huán)境不一樣,而且技術(shù)需求也不一樣,因此對于瞄準中國市場來說,國內(nèi)的特殊機器人與國外的可以應用于國內(nèi)市場的特殊機器人具有同等的機遇,例如,新松的“刷油漆”機器人、電線巡檢機器人、中國重工的排爆機器人等。
  
  機器人建模編程軟件開始受到重視。機器人技術(shù)發(fā)展的另一方面是需要依賴軟件的實現(xiàn)。由于前期的機器人廠家均只看重自家的產(chǎn)品,因此其軟件封閉性較強。新的趨勢則是要利益共享,統(tǒng)一標準,例如很多軟件能夠兼容多種類型的機器人,ABB的RobotStudio以及KUKA正在跟西門子合作開發(fā)屬于自己的軟件,期望借助于這些軟件,其機器人能夠與自動化生產(chǎn)線無縫融合。
  
  大公司之間競爭變得激烈。隨著機器人技術(shù)的發(fā)展日新月異,機器人公司之間的競爭變得越來越激烈,大公司吞并小公司的事情經(jīng)常發(fā)生。但是,有價值的技術(shù)終究不會被埋沒,總會找到自己的空間。
  
  在自動化展館,也展出了很多新的自動化技術(shù)。總的說來,在自動化領(lǐng)域還是以西門子、ABB等公司為巨頭,新的發(fā)展趨勢主要是面向自動化的成套技術(shù)解決方案,而成套技術(shù)的優(yōu)勢在于各大廠商可以方便地集成自己的新技術(shù),能夠讓生產(chǎn)線的柔性化程度更強。

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