談?wù)劰I(yè)機(jī)器人當(dāng)前的優(yōu)劣勢

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯談?wù)劰I(yè)機(jī)器人當(dāng)前的優(yōu)劣勢 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用,使工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量均有所的提高,也在肯定程度上促進(jìn)了我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。同時隨著中國人口紅利的消逝,中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)展步入“新常態(tài)”,制造業(yè)由“低端制造”向“高端制造”轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象的消失,也增加了工業(yè)機(jī)器人的使用。 工業(yè)機(jī)器人和人相比的優(yōu)點不用贅述，由于這些點往往是任何一個自動化設(shè)備都享有的，比如質(zhì)量穩(wěn)定，不會辭職，不介意危急骯臟乏味的工作等等。下面我們將從技術(shù)角度，談?wù)劰I(yè)機(jī)器人當(dāng)前的優(yōu)劣勢。 1.通用性 工業(yè)機(jī)器人可編程，支持多自由度運動，因此應(yīng)用較敏捷。雖然不及人類，但相對于許多工業(yè)自動化常

2、見的專機(jī)(專為一類工業(yè)應(yīng)用或一家客戶定制的機(jī)電集成方案)，工業(yè)機(jī)器人還是敏捷多了。工業(yè)應(yīng)用改動不太大時，是可以通過機(jī)器人重新編程來滿意新的需求，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。究竟專機(jī)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)量這個客戶特別關(guān)懷的指標(biāo)上能完成地很好。 2.機(jī)電性能 工業(yè)機(jī)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。這樣的性能雖不肯定能輕易完成蘋果手機(jī)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(jī)器人的性能漸漸提升，以前一些不行能的任務(wù)也變得可行起

3、來(如激光焊接或切割，曾需要特地的高精度設(shè)備來指導(dǎo)激光的走向，但隨著機(jī)器人精度的提升，現(xiàn)在也變得可依靠機(jī)器人本身的精確運動來代替了)。但相比傳統(tǒng)高端設(shè)備，如高精度數(shù)控機(jī)床，激光校準(zhǔn)設(shè)備，或特別環(huán)境(高溫或特低溫)設(shè)備等，工業(yè)機(jī)器人尚力不能及。 3.人機(jī)合作 傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人是關(guān)在籠子里工作的，由于它實在危急(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)。主要緣由是一般機(jī)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別狀況(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，除非有外部信號告知它停止。所以常見的方案就是為機(jī)器人配備籠子，當(dāng)

4、籠子門打開時，機(jī)器人收到信號便自動暫停。 對平安的考慮，自然給機(jī)器人集成帶來了許多額外的成本，籠子可能并不貴，但究竟要為此認(rèn)真考慮產(chǎn)線排布，增加產(chǎn)線面積，轉(zhuǎn)變?nèi)藱C(jī)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(jī)器人都以能平安地和人一起工作“為榮”，如Rethink Robotics的Baxter，Universal Robots的PR系列，以及許多傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人巨頭(abb，kuka，Yaskawa等)的半概念半成品的機(jī)器人。而從產(chǎn)業(yè)需求看來，已通過傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人解決了對精度速度重量等自動化需求后，也的確是時候開頭滿意人機(jī)平安合作了。 4.易用性 傳統(tǒng)機(jī)器人的工作本質(zhì)就是不斷地走一個個

5、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(jī)器人這么做得過程，就是機(jī)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(jī)器人操參與學(xué)習(xí)培訓(xùn)。當(dāng)機(jī)器人適用范圍增廣后，這個成本開頭顯現(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(jī)器人四十年前就開頭規(guī)?；隽?，那時還沒有什么面對對象等現(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，三來由于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)，自然不盼望你機(jī)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閱

6、歷，重新花大錢培訓(xùn)學(xué)習(xí)。 當(dāng)然在業(yè)界，大家早已思索編程可否做的直觀簡潔些，但在傳統(tǒng)廠家中除了一次次地概念性的展現(xiàn)外(如利用外骨骼，3D圖像，虛擬現(xiàn)實，iPhone等等)，始終沒什么商業(yè)有用進(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)，也從零開頭做出成就，并成為被認(rèn)可的賣點。對，說的就是Rethink Robotics和Universal Robots！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)中勝利(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。由于領(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！

7、不管怎么，機(jī)器人的易用性開頭得到重視，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(jī)器人，已經(jīng)變成大廠商們開頭大力投資的方一直。 5.成本 機(jī)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。但從始終來西方工業(yè)界及近幾年國內(nèi)制造業(yè)對機(jī)器人的歡迎程度看來，說明機(jī)器人自動化的經(jīng)濟(jì)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(jī))，看來這個成本還是值得的。 其實要走傳統(tǒng)機(jī)器人的老路，那硬件成本降低空間不大。工業(yè)機(jī)器人基本是一個開環(huán)的運動機(jī)構(gòu)，靠的就是電機(jī)和齒輪箱的高精度協(xié)作。而大部

8、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(jī)器人，買同樣的零部件，也不會廉價多少，由于日本廠商不會為了你這點量給多少折扣)。（ 另一個就是另辟蹊徑，追求其他技術(shù)和市場。如Rethink Robotics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(bǔ)運動精度損失，就像人的眼睛來幫助手的精微操作一樣。但究竟不能一步登天，所以Baxter機(jī)器人臨時在精度和速度上完全無法與傳統(tǒng)機(jī)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?；蛟S隨著Rethink的努力，會在硬件較差的狀況下，通過軟件的智能化彌補(bǔ)，來達(dá)到與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人競爭的程度(那就是真顛覆這些傳統(tǒng)

9、大廠商了)。 6.智能性 之所以將智能型放在最終一點，由于相對現(xiàn)在市場對機(jī)器人的主流需求(即強(qiáng)，快，準(zhǔn))，它臨時還不是最迫切的。這也體現(xiàn)了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)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)開頭做技術(shù)投資了。比如怎么讓機(jī)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知它怎么走；如何讓機(jī)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別處理)自動適應(yīng)；如何通過觸覺視覺聽覺等感知推斷零部件的裝配質(zhì)量，等等。 這方面美國人做的比較好(當(dāng)然他們也是避實擊虛，由于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人硬件上的技術(shù)和市場已基本被日本歐洲企業(yè)統(tǒng)治)，ROSIndustrial，Rethink Robotics等都在做有領(lǐng)先的嘗試。 7.人才匱乏 工業(yè)機(jī)器人順應(yīng)時代進(jìn)展，行業(yè)前景寬闊，然而，該領(lǐng)域人才供需失衡的沖突正日益凸顯。一方面是機(jī)器人廠商、系統(tǒng)集成商以及汽車加工制造業(yè)求賢若渴，另一方面是人才供應(yīng)不足，難以滿意企業(yè)用人需求。 究其緣由，主要是相對近年來國內(nèi)機(jī)器