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工业机器人:着力突破智能模块

作者:admin 发布日期:2018-11-29 17:19:11 关注次数:0

机器人 产业在国际上被誉为“制造业 皇冠顶端的明珠”,发展机 器人产业成为世界各国抢占未来经济科技制高点的国家战略。现在工 业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工业、电子电气行业、橡胶及塑料行业、食品工业等诸多领域。作为先 进制造业中不可替代的重要装备和手段,工业机 器人已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。
  在技术发展方面,未来工 业机器人将在精度、速度、效率、人机交 互和智能化等方面进一步发展。
  机械结构向模块化、可重构化方向发展。例如,关节模块中伺服电机、减速器、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模 块以重组方式构造机器人整机。控制系统向开放化、高集成度方向发展,将采用PC机的开发型控制系统,便于标准化、网络化。控制系 统器件集成度将提高,控制柜越来越小巧。传感器作用日益突出,装配、焊接机器人采用位置、速度、加速度、力觉等传感器,遥控机 器人则采用视觉、声音、力觉、触觉等 多传感器融合技术进行环境建模及决策控制。另外,随着机 器学习等人工智能技术的发展,工业机 器人将日趋智能,自主学 习的同时还能自主挖掘大数据价值。
  值得一提的是,2011年以来,我国工 业机器人市场快速增长,机器人 产业链逐步形成,但国内 机器人核心技术仍受制于人,相关产品质量、性能、可靠性 等方面也与国外产品有较大差距。
  据悉,工业机 器人核心零部件包括高精度减速器、高性能 交流伺服电机和驱动器、高性能控制器等。这些核 心零部件对整个工业机器人性能指标起着关键作用。目前,跨国企 业在核心零部件、整机、系统集 成等机器人产业链的各个环节均有明显优势。例如,在减速器领域,应用于 工业关节机器人中的谐波减速器基本被日本哈默纳科一家公司垄断。另一种更为重要的RV减速器 也基本被日本纳博特斯克一家公司垄断。上述两 家日企目前占据全球工业机器人减速器市场的75%。近年来,国产RV减速器 自主研发取得初步进展,但还处于小批量生产。
  在伺服系统方面,机器人 运动性质的特殊性使伺服系统要具备高精度、高动态响应、高过载能力、高可靠性等特性。目前,国产伺服系统在功能、性能和 工艺方面与国外产品相比仍然有一定差距,尤其是 国内没有完全掌握自适应机械共振抑制技术、自适应 低频震动技术和惯量动态前馈技术等关键技术。
  在控制器方面,国内机 器人控制器所采用的硬件平台和国外产品相比并没有太大差距,现有差 距主要体现在控制算法和二次开发平台的易用性方面。
  在工业 机器人整机领域,发那科、库卡、ABB、安川四 大企业是全球市场****的强者。另外,工业机 器人的使用效益是通过高可靠性实现的,其涉及材料、设计、采购、加工、装备、检测、老化试验、技术维护等多个方面,投入大、周期长,这恰恰 是国内企业短板。
  工信部发布的《关于推 进工业机器人产业发展的指导意见》明确指出,将围绕市场需求,突破核心技术。下一步,工业和 信息化部将组织制定中国机器人技术路线图及机器人产业“十三五”规划,通过加强顶层设计,引导行业发展,着力突 破关键技术和重要环节,促进机 器人产业健康发展。

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