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【原创】机器人专业化进入“软件决定”时代
文章来源自:高工机器人网
2018-12-26 08:57:10 阅读:30326
摘要“国产机器人本体产品一定要进入中高端领域,这是一个方向;此外,国产品牌在谈论性价比时,首要的是性能要与进口品牌非常接近,在此基础上的低价格才能说性价比;最后,做机器人千万不能忽略软件和算法这两个部分。”秉持这三个观点,配天机器人副总经理索利洋在2018高工机器人年会中表示,经过8年的努力,配天机器人在2018年迎来了爆发元年。

【文/潘敏瑶】“国产机器人本体产品一定要进入中高端领域,这是一个方向;此外,国产品牌在谈论性价比时,首要的是性能要与进口品牌非常接近,在此基础上的低价格才能说性价比;最后,做机器人千万不能忽略软件和算法这两个部分。”秉持这三个观点,配天机器人副总经理索利洋在2018高工机器人年会中表示,经过8年的努力,配天机器人在2018年迎来了爆发元年。

索利洋认为,配天机器人的目标是做中高端产品,未来的优势以及与进口品牌竞争的关键点就在于多行业应用的关键工艺、软件算法是否能够真正为客户带来价值。

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工业机器人差异化发展

索利洋总结,工业机器人的差异化发展可划分为四个阶段,第一阶段表现为初步自动化改造,智能程度受限,产品全球化不明显。在第二阶段,产品全球化已趋于明显,结构种类相对稳定,结构形态趋于一致,应用行业集中典型。

到了第三阶段,行业应用开始细分化,产品结构稍细微差异化,硬件趋同发展,应用软件丰富化,人工智能得以初步应用。

目前来看,中国工业机器人的发展正处于这一阶段,机器人应用从传统的汽车行业为主转向多行业大量应用,包括3C、汽车、金属加工、物流、陶瓷家具、服装、食品医药等行业。总体来看,产品结构类型比较固定,个别行业应用需求结构呈细微差异化。

在硬件方面,产品全球化要求数据接口与结构接口标准化,硬件平台集成化促进硬件架构趋同发展;在软件方面,应用细分行业越来越多,促使机器人行业应用软件的工艺性越来越强,机器人运动控制、力控制的核心算法跟随应用变化而变化。

与此同时,工业领域人工智能在机器视觉领域初步应用,大数据与工业互联网带来智慧生产。

未来,工业机器人的差异化发展将朝着第四阶段发展,行业应用细分加剧,硬件接口进一步统一,软件差异明显,人工智能应用更加深入

工业机器人产业链技术与软件发展的重要性

从工业机器人产业链技术体系来看,从最底层的基础理论到核心零部件技术,到机器人的系统技术以及集成应用技术,再到最后的智能制造产线技术,涉及到各项细分的技术领域。

可以发现,每一层技术都离不开软件和算法。随着技术的发展,应用和结构趋同化,索利洋认为,今后机器人产品的竞争主要体现在两个方面:更低的产品价格;能否满足客户的需求。而这很大程度上就取决于软件和算法在行业的应用上能否为集成商和终端客户提供帮助。

工业机器人软件发展的重要性主要体现在软件架构、功能实现、核心算法三个方面,软件和算法进一步促进运动学与动力学控制、力感知、行业应用、人机交互、3D离线仿真、机器视觉以及其它配套软件功能的实现。

工业机器人软件的功能

为了提高机器人的运动速度,配天研发团队持续发力,索利洋进一步介绍了配天机器人在运动学控制、动力学控制、安全控制、行业应用功能等方面的能力,旨在让机器人最大化发挥其性能。

·速度前瞻

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采用速度前瞻,每段插补结束无需将速度降为零,大幅减少加速度频繁变化,从而缩短节拍,机器人的运动更加平稳可靠,达到更高的期望速度,大大提高效率。

·最优节拍规划

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针对机器人的每一段运动轨迹,发挥各个轴最大的功率,改进后的速度规划算法根据动力学约束优化了加速度,从而实现更短的节拍,同时保证平滑过渡段保持匀速,即在保证轨迹不变的情况下可以以最高的速度完成运动,满足打磨弧焊等工艺要求。

·奇异点避让

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路径中经过腕部奇异点(腕部奇异点是指5轴为0度的点,此时机器人4,6轴平行,会丢失一个自由度)时,原有算法会报警,无法通过。而新增的轴插补与路径插补可实时切换,保证路径不变的情况下,实现奇异点避让。

 

·绝对路径保持功能

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绝对路径保持功能是配天机器人最新开发的一项功能,这个功能实现的前提是机器人具有很高的绝对定位精度。

一般在机器人应用的过程中,低速与高速状态下会走出不同的路径,通过改进后的算法可实现低速高速走出的路径相同,防止了低速示教后高速运行时路径变化导致碰撞,让机器人在更高的运行速度下依然保持稳定。

 

·碰撞检测

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具有碰撞检测功能的小型机器人可以保证在发生碰撞时及时停下来,实际上这一功能并不仅仅是指能够保证操作人员的安全,更多是指当客户由于误操作导致机器人发生碰撞时,能保护机器人内部减速器的安全。

 

·钣金折弯跟随

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今年下半年,配天机器人与钣金折弯的设备厂家合作开发了钣金折弯跟随的功能,折弯机在折弯钣金过程中,机器人通过判断折弯机滑块压紧位移所对应的光栅尺或者编码器数据,实时调整跟随角度与位移,达到与被折弯钣金翘起的同步。

 

·压铸机下料软浮动

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今年下半年,配天机器人也推出了软浮动的功能,在压铸机上下料时,可以实现水平方向的软浮动,如果有力作用于机器人的时候,机器人会随着力的方向做自由伸展和压缩。目前,配天机器人可以实现一个方向或者同时几个方向的外力牵引浮动功能。

除此之外,索利洋还介绍了拖动示教、传送带联动功能、复杂安全区域设置、码垛功能包、打磨螺旋线插补、复杂摆动插补、外部轴联动、多层多道厚板焊接等行业应用功能。

总体来说,索利洋认为机器人专业化是由软件来决定的,配天机器人积极与产业链上中下游伙伴展开深层次的合作,包括核心零部件供应商,智能部件提供商,智慧工厂顶层设计商,行业解决方案集成商等。

他强调,目前与配天合作的集成商有近200家,包括3C行业打磨、装配、加工、搬运,机械加工行业上下料、激光切割、弧焊,家具陶瓷卫浴行业抛光打磨、搬运码垛,食品饮料行业包装、搬运码垛,教育行业培训、赛事服务等。

2018年配天基本完成了六轴机器人在3C应用领域的布局,桌面型机器人SWIFT系列丰富为三款产品:AIR3,AIR6,AIR6L。

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2019年在产品线的丰富性上,配天将针对行业研发专用工业机器人,包括弧焊机器人、防爆机器人等,并进入协作机器人领域,同时进一步完善行业软件功能包。此外,配天机器人将加强与工业大数据公司合作,开拓工业大数据在机器人风险预测、工艺优化、智能监控等方面的应用。


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