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【盤點】工業(yè)機器人技術(shù)性能特點

目前，中國工業(yè)機器人的使用主要集中在汽車工業(yè)和電子電氣工業(yè)，弧焊機器人、點焊機器人、搬運機器人等在生產(chǎn)中被大量采用。下面我們將從技術(shù)角度，談?wù)劰I(yè)機器人當(dāng)前的優(yōu)劣勢。這里就涉及到今天我們要談到的話題——工業(yè)機器人技術(shù)性能特點！　　1.工業(yè)機器人技術(shù)性能特點——智能性　　之所以將智能型放在最后一點，因為相對現(xiàn)在市場對機器人的主流需求（即強，快，準(zhǔn)），它暫時還不是最迫切的。這也體現(xiàn)了傳統(tǒng)工業(yè)機器人的優(yōu)勢（任勞任怨，保質(zhì)保量，是個干活的好手）和不足（但很笨，老得讓人教）。　　但不代表智能型不重要，相反企業(yè)已經(jīng)開始做技術(shù)投資了。比如怎么讓機器人更好的理解人的指揮意圖，相對自主的去理解并規(guī)劃任務(wù)，而不需一個點一個點得讓人告訴它怎么走;如何讓機器人在外圍環(huán)境發(fā)生變化下（光線變暗影響圖像識別，傳送帶上物品有損壞需要特殊處理）自動適應(yīng);如何通過觸覺視覺聽覺等感知判斷零部件的裝配質(zhì)量，等等。　　　　2.工業(yè)機器人技術(shù)性能特點——機電性能　　工業(yè)機器人普遍能達(dá)到低于0.1毫米的運動精度（指重復(fù)運動到點精度），抓取重達(dá)一噸的物體，伸展也可達(dá)三四米。這樣的性能雖不一定能輕易完成蘋果手機上一些瘋狂的加工要求，但對絕大部分的工業(yè)應(yīng)用來說，是足以圓滿完成任務(wù)。隨著機器人的性能逐漸提升，以前一些不可能的任務(wù)也變得可行起來（如激光焊接或切割，曾需要專門的高精度設(shè)備來指導(dǎo)激光的走向，但隨著機器人精度的提升，現(xiàn)在也變得可依賴機器人本身的準(zhǔn)確運動來代替了）。　　但相比傳統(tǒng)高端設(shè)備，如高精度數(shù)控機床，激光校準(zhǔn)設(shè)備，或特殊環(huán)境（高溫或特低溫）設(shè)備等，工業(yè)機器人尚力不能及。　　3.工業(yè)機器人技術(shù)性能特點——人機合作　　傳統(tǒng)的工業(yè)機器人是關(guān)在籠子里工作的，因為它實在危險（想象一個抓著幾十或幾百公斤的家伙以四米每秒的速度甩著，誰也不想靠近吧）。主要原因是一般機器人，基于成本與技術(shù)的考慮，不會集成額外的傳感器去感知外部的特殊情況（如突然有人觸碰），它只會傻傻得照著人類編好的程序日復(fù)一日的動著，除非有外部信號告訴它停止。　　所以常見的方案就是為機器人配備籠子，當(dāng)籠子門打開時，機器人收到信號便自動暫停。對安全的考慮，自然給機器人集成帶來了很多額外的成本，籠子可能并不貴，但畢竟要為此仔細(xì)考慮產(chǎn)線排布，增加產(chǎn)線面積，改變?nèi)藱C合作方式等，從而影響生產(chǎn)效率。　　所以最近比較受關(guān)注的工業(yè)機器人都以能安全地和人一起工作為榮，如RethinkRoboTIcs的Baxter，UniversalRobots的PR系列，以及很多傳統(tǒng)工業(yè)機器人巨頭（abb，kuka，Yaskawa等）的半概念半成品的機器人。　　4.工業(yè)機器人技術(shù)性能特點——易用性　　傳統(tǒng)機器人的工作本質(zhì)就是不斷地走一個個的路徑點，同時接收或設(shè)置外圍的I/O信號（老和其他設(shè)置如夾具，輸送線等合作）。而指導(dǎo)機器人這么做得過程，就是機器人編程。幾乎每一家領(lǐng)先公司都有自家的編程語言和環(huán)境，從而需要機器人操作者參加學(xué)習(xí)培訓(xùn)。當(dāng)機器人適用范圍增廣后，這個成本開始顯現(xiàn)了。　　這些廠商是有理由維護(hù)自家的編程環(huán)境的，一來工業(yè)機器人四十年前就開始規(guī)?；隽?，那時還沒有什么面向?qū)ο蟮痊F(xiàn)在廣為熟知普遍認(rèn)同的主流先進(jìn)編程理念，二來萌芽階段自家技術(shù)難免會和競爭對手不同，維護(hù)一個編程方式也無可厚非，三來因為他們的大客戶往往也是傳統(tǒng)的工業(yè)大客戶，如大汽車廠商，這些客戶求穩(wěn)，自然不希望你機器人過幾年就趕個熱潮變換編程方式，搞得他們還得扔掉幾十年的經(jīng)驗，重新花大錢培訓(xùn)學(xué)習(xí)。　　然在業(yè)界，大家早已思考編程可否做的直觀簡單些，但在傳統(tǒng)廠家中除了一次次地概念性的展示外（如利用外骨骼，3D圖像，虛擬現(xiàn)實，iPhone等等），一直沒什么商業(yè)實用進(jìn)展，以至于大家再聽到簡易編程等關(guān)鍵詞都想吐了。　　但慶幸地還是有后來者敢于挑戰(zhàn)，也從零開始做出成就，并成為被認(rèn)可的賣點。對，說的就是RethinkRoboTIcs和UniversalRobots！這也鮮活地論證了創(chuàng)新者窘境里為什么顛覆性技術(shù)往往不會在領(lǐng)先企業(yè)中成功（盡管他們有足夠的資源），卻總是被后來挑戰(zhàn)者發(fā)揚光大。因為領(lǐng)先者在顛覆性技術(shù)上每走遠(yuǎn)一步，就往往離自己的鐵飯碗遠(yuǎn)離一步，內(nèi)外部阻力都很大！　　不管怎么，機器人的易用性開始得到重視，如何能讓人不經(jīng)任何（或過多）培訓(xùn)，就能像玩iPhone一樣很快玩轉(zhuǎn)機器人，已經(jīng)變成大廠商們開始大力投資的方向來。　　5.工業(yè)機器人技術(shù)性能特點——成本　　機器人的成本從小型號的幾萬RMB到大型的上百萬RMB都有。這個成本自然低于高端專業(yè)制造設(shè)備，但也可能會高于國內(nèi)小集成商們拼湊出的自動化方案來。但從一直來西方工業(yè)界及近幾年國內(nèi)制造業(yè)對機器人的歡迎程度看來，說明機器人自動化的經(jīng)濟優(yōu)勢普遍到了一個臨界點，超過了其他替代方案（人工，或?qū)C），看來這個成本還是值得的。　　其實要走傳統(tǒng)機器人的老路，那硬件成本降低空間不大。工業(yè)機器人基本是一個開環(huán)的運動機構(gòu)，靠的就是電機和齒輪箱的高精度配合。而大部分領(lǐng)先廠商的這些關(guān)鍵零部件都是從日本幾家廠商那買的，（這也是國內(nèi)公司自己制造的機器人，買同樣的零部件，也不會便宜多少，因為日本廠商不會為了你這點量給多少折扣）。除非中國零部件制造商能靜下心來，努力追趕上日本人的技術(shù)，從而以價格優(yōu)勢打破多年來的壟斷，才能真正促進(jìn)國內(nèi)機器人廠商的發(fā)展。　　另一個就是另辟蹊徑，追求其他技術(shù)和市場。如RethinkRoboTIcs當(dāng)時甚至考慮用塑料的齒輪箱來降低成本，而通過視覺來彌補運動精度損失，就像人的眼睛來輔助手的精微操作一樣。但畢竟不能一步登天，所以Baxter機器人暫時在精度和速度上完全無法與傳統(tǒng)機器人相比，但在它能處理的物料抓放的應(yīng)用中，卻也足夠了。也許隨著Rethink的努力，會在硬件較差的情況下，通過軟件的智能化彌補，來達(dá)到與傳統(tǒng)工業(yè)機器人競爭的程度（那就是真顛覆這些傳統(tǒng)大廠商了）。　　6.工業(yè)機器人技術(shù)性能特點——通用性　　工業(yè)機器人可編程，支持多自由度運動，因此應(yīng)用較靈活。雖然不及人類，但相對于很多工業(yè)自動化常見的專機（專為一類工業(yè)應(yīng)用或一家客戶定制的機電集成方案），工業(yè)機器人還是靈活多了。工業(yè)應(yīng)用改動不太大時，是可以通過機器人重新編程來滿足新的需求，而無需在硬件上再做大量投資。　　但相應(yīng)的，它的相對不足會是效率。畢竟專機是為一個應(yīng)用定制的，因此雖犧牲通用性但實現(xiàn)了效率優(yōu)化，在產(chǎn)量這個客戶非常關(guān)心的指標(biāo)上能完成地很好。　　隨著人口紅利逐步消失，我國已成為全球最大的工業(yè)機器人市場。根據(jù)工信部消息，到2020年，我國將形成較為完整的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系，高端市場占有率達(dá)到45%以上。以上就是小編為大家總結(jié)的工業(yè)機器人技術(shù)性能特點！

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