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機器人知識:當前國內(nèi)采用工業(yè)機器人方案的優(yōu)劣

日期:2018-07-03 人氣: 來源:etongyue.com 作者:ABB機器人維修

簡介: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……
  
   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,高端市場占有率達到45%以上。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。
  【背景】
  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,高端市場占有率達到45%以上。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。
  【1.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)心的指標上能完成地很好。
  【2.機電性能】
  工業(yè)機器人普遍能達到低于0.1毫米的運動精度(指重復(fù)運動到點精度),抓取重達一噸的物體,伸展也可達三四米。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.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,當籠子門打開時,機器人收到信號便自動暫停。
  【4.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。而指導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習培訓。當機器人適用范圍增廣后,這個成本開始顯現(xiàn)了。無論如何,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,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未來方向。
  【5.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,才能真正促進國內(nèi)機器人廠商的發(fā)展。
  【6.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),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)勢和不足。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。
  【7.人才匱乏】
  工業(yè)機器人順應(yīng)時代發(fā)展,行業(yè)前景廣闊,然而,該領(lǐng)域人才供需失衡的矛盾正日益凸顯。一方面是機器人廠商、系統(tǒng)集成商以及汽車加工制造業(yè)求賢若渴,另一方面是人才供給不足,難以滿足企業(yè)用人需求。究其原因,主要是相對近年來國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)所表現(xiàn)出來的爆發(fā)性發(fā)展態(tài)勢,高校、職校等培訓機構(gòu)的課程設(shè)置仍然滯后,盡管一些機器人廠商提供相關(guān)培訓,卻存在品牌針對性過強,推廣力度不足、配套設(shè)施不足以及培訓網(wǎng)點有限等短板,難以達成系統(tǒng)的教學流程,尚不能與全國各地求學者的需要很好地契合,導致眾多有志投身機器人行業(yè)者求學無門。

文章來源,工業(yè)機器人維修官網(wǎng):etongyue.com

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