作者丨艾爾特
轉(zhuǎn)載自艾爾特
2017年12月13日,工信部裝備工業(yè)司副司長(zhǎng)羅俊杰在第二屆國(guó)際機(jī)器人檢測(cè)認(rèn)證高峰論壇上表示,今年前10個(gè)月我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量首次突破10萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)近70%,全年產(chǎn)量預(yù)計(jì)首次突破12萬(wàn)臺(tái)。
作為全球最大的機(jī)器人消費(fèi)國(guó),中國(guó)在政府公布的中國(guó)智能制造計(jì)劃的帶領(lǐng)以及相關(guān)優(yōu)惠政策下,國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,而未來(lái)將有更多的供應(yīng)商進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。
然而不僅僅是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,大而不實(shí)的現(xiàn)象仍然是國(guó)產(chǎn)品牌的通病。為了加快國(guó)產(chǎn)品牌進(jìn)入中高端機(jī)器人市場(chǎng)的步伐,目前政府的要求不單單只是停留在整機(jī)的核心技術(shù)上,還制定了“整機(jī)+工藝”的策略,重點(diǎn)向智能生產(chǎn)、智能物流等方面發(fā)展,具體行動(dòng)便是掌握核心技術(shù),增加可操作性和可維護(hù)性。
根據(jù)工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部等三部委聯(lián)合印發(fā)了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,指出機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展要推進(jìn)重大標(biāo)志性產(chǎn)品率先突破。而在工業(yè)領(lǐng)域,便提出了要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)以下六種工業(yè)機(jī)器人。
弧焊機(jī)器人
焊接是工業(yè)制造中最主要的加工工藝,同時(shí)也是衡量一個(gè)國(guó)家制造水平的明確標(biāo)桿,焊接機(jī)器人作為國(guó)內(nèi)應(yīng)用最早的工業(yè)機(jī)器人一直都得到了國(guó)家發(fā)展的重視。
而之所以發(fā)展弧焊機(jī)器人,是因?yàn)槠鋬?nèi)部的系統(tǒng)集成主要在焊接路徑規(guī)劃和自適應(yīng)跟蹤技術(shù)、專(zhuān)用數(shù)字化焊接電源技術(shù)及焊接參數(shù)自調(diào)節(jié)技術(shù)(專(zhuān)家系統(tǒng))、離線編程及遙控技術(shù)、多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)、機(jī)器人控制系統(tǒng)和外部軸適應(yīng)技術(shù)、自動(dòng)化焊接過(guò)程的信息采集技術(shù)等優(yōu)勢(shì)完全符合將來(lái)大數(shù)據(jù)的采集和無(wú)人化工廠的需求。
總之,焊接機(jī)器人系統(tǒng)集成行業(yè)總體來(lái)講市場(chǎng)越來(lái)越大,目前低端市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,市場(chǎng)呼喚具有較強(qiáng)實(shí)力的企業(yè)整合、聯(lián)合,提升技術(shù)研發(fā)和總體解決方案能力;規(guī)模較小的企業(yè)應(yīng)該走差異化或?yàn)榇笃髽I(yè)分包配套之路。
真空機(jī)器人
真空機(jī)器人顧名思義是一種在真空環(huán)境下工作的機(jī)器人,現(xiàn)如今主要被運(yùn)用在半導(dǎo)體工業(yè)中實(shí)現(xiàn)晶元在真空腔室內(nèi)的傳輸。然而由于真空機(jī)器人歸屬于禁運(yùn)產(chǎn)品目錄里的關(guān)鍵器件,加上中國(guó)市場(chǎng)急需發(fā)展技術(shù)的現(xiàn)狀使得國(guó)外對(duì)中國(guó)買(mǎi)家嚴(yán)加審查。所以,真空機(jī)器人市場(chǎng)現(xiàn)在正面臨著難進(jìn)口,受限制,用量大的尷尬現(xiàn)實(shí)。
剛剛也說(shuō)到,真空機(jī)器人主要用于半導(dǎo)體的制造。而集成電路領(lǐng)域又是半導(dǎo)體發(fā)展最為活躍的一個(gè)行業(yè)。在如今倡導(dǎo)設(shè)備集成化,小型化的當(dāng)下,集成電路技術(shù)的發(fā)展是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。而供不應(yīng)求的真空機(jī)器人已經(jīng)嚴(yán)重影響了我國(guó)半導(dǎo)體的健康發(fā)展,這一環(huán)環(huán)扣下來(lái)自然會(huì)影響到中國(guó)智能制造的發(fā)展,所以真空機(jī)器人的研發(fā)迫在眉睫。
全自主編程智能工業(yè)機(jī)器人
全自動(dòng)編程智能工業(yè)機(jī)器人和如今一般的機(jī)器人不同,現(xiàn)在一般的工業(yè)機(jī)器人在正式投入產(chǎn)線之前都需要技術(shù)人員對(duì)機(jī)器人的行為進(jìn)行編程,而全自動(dòng)編程智能工業(yè)機(jī)器人作為智能機(jī)器人的一種,其特點(diǎn)就是內(nèi)部擁有中央處理器作為大腦,可以自動(dòng)獲取信息生成作業(yè)程序,根據(jù)不同的工序可以非示教的進(jìn)行自我編程,滿足噴涂、拋光、打磨等復(fù)雜的作業(yè)要求。
盡管現(xiàn)在市面上關(guān)于工業(yè)智能機(jī)器人的消息并不多,并且還沒(méi)有形成市場(chǎng),但人工智能(AI)的的確確是中國(guó)智能制造的發(fā)展核心,從系統(tǒng)智能化到設(shè)備智能化也是各個(gè)行業(yè)的必要發(fā)展趨勢(shì)。
人機(jī)協(xié)作機(jī)器人
人機(jī)協(xié)作機(jī)器人是能和人共同協(xié)作的機(jī)器人,其特點(diǎn)就是無(wú)需使用安全圍欄把機(jī)器人進(jìn)行隔離,有助于提高全手動(dòng)裝配生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度。
或許現(xiàn)在在業(yè)界各處都有著“機(jī)器換人”的號(hào)召,但讓機(jī)械完全代替人工的想法是不現(xiàn)實(shí)的。例如在汽車(chē)行業(yè),以往的汽車(chē)裝備工序都由人工完成,而復(fù)雜的裝配工序完全由機(jī)器人替代也不可能,但如果在裝配過(guò)程中機(jī)器人根據(jù)編程好的路線對(duì)人工裝配的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)地糾正,那便能大大提高檢測(cè)的效率。
據(jù)消息稱(chēng),早在2012年寶馬汽車(chē)公司就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂翻轉(zhuǎn)車(chē)門(mén)而人工進(jìn)行膠水噴涂的作業(yè),不用人工進(jìn)行沉重的翻轉(zhuǎn)工作無(wú)疑是加快了生產(chǎn)效率的良好證明。
然而,人類(lèi)與機(jī)械工作時(shí)需要考慮的問(wèn)題便是人身安全問(wèn)題。近年來(lái)也有不少的案例是關(guān)于人機(jī)協(xié)作時(shí)由于機(jī)器失控而導(dǎo)致人員傷亡的。這也是對(duì)機(jī)器人核心技術(shù)的考核之一。
雙臂機(jī)器人
雙臂機(jī)器人其主旨就是模仿人類(lèi)的雙臂動(dòng)作?,F(xiàn)如今一般的工業(yè)機(jī)械手大都采用單臂設(shè)計(jì),雖然能做到焊接,裝配等流水線的工作外,像貨運(yùn)碼頭或者大型物流倉(cāng)庫(kù)的物品組裝、拆卸、分揀、搬運(yùn)等工作都無(wú)法勝任,其原因就是單臂設(shè)計(jì)的缺陷。
而雙臂機(jī)器人模仿了人類(lèi)的雙臂,其特點(diǎn)就是和人類(lèi)的雙手一樣能夠相互協(xié)調(diào)。曾經(jīng)的一道工序或許需要2到3個(gè)單臂機(jī)械手才能夠完成,而雙臂機(jī)器人的高協(xié)調(diào)性就可以獨(dú)立完成任務(wù),并且不會(huì)像人類(lèi)的手臂一樣因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的勞作而降低工作質(zhì)量。
其柔性和剛度使雙臂機(jī)器人能夠形成閉環(huán)運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)構(gòu),可同時(shí)具有并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛度與強(qiáng)度和串聯(lián)機(jī)構(gòu)的柔性與靈活性。這種特點(diǎn)或許是將來(lái)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的其中一種趨勢(shì)。
而高度協(xié)調(diào)能力就需要各類(lèi)傳感器的支持,現(xiàn)如今還尚在開(kāi)發(fā)的視覺(jué)以及嗅覺(jué)傳感系統(tǒng)已經(jīng)能讓雙臂機(jī)器人完成搬運(yùn),簡(jiǎn)單的裝配等擬人動(dòng)作,雖然早在2012年雙臂機(jī)器人在柯馬的帶動(dòng)下開(kāi)始興起,但國(guó)內(nèi)對(duì)于此技術(shù)仍處于萌芽階段。
重載AGV
隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)和制造業(yè)的迅速發(fā)展下,高新技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)量越來(lái)越多,工廠內(nèi)部的部件搬運(yùn)成為了一大難題,因此,AGV行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。
或許AGV行業(yè)在人們的認(rèn)知中會(huì)被更多的應(yīng)用在物流行業(yè)。那便是市面上常見(jiàn)的輕載的小型AGV。而重載AGV和普通的AGV不同,從一開(kāi)始的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便不能按照輕載AGV的樣子來(lái)規(guī)劃,零部件的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。其原因就是確保結(jié)構(gòu)的承重力。確保在負(fù)載重物式不會(huì)產(chǎn)生變形,這樣才能保持AGV的平穩(wěn)度、靈活度以及耐用性,這也是目前國(guó)內(nèi)缺少的相關(guān)技術(shù)之一。
然而不管是重載AGV還是輕載AGV,最終的難點(diǎn)還是在控制調(diào)度更全面,任務(wù)更多更雜的場(chǎng)面使用狀況。如何做到和物流管理系統(tǒng)達(dá)到無(wú)人自動(dòng)化的精確完美配合,還是需要大量的精力去研究。
結(jié)語(yǔ)
從國(guó)家制定的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向不難看出,政府是想把從基層到高層的各類(lèi)工業(yè)機(jī)器人都推上高端市場(chǎng)的平臺(tái)。用這種手法可以間接地帶動(dòng)國(guó)內(nèi)制造業(yè)的快速發(fā)展,同時(shí)也增加了上游零配件行業(yè)的市場(chǎng)需求。因此,上下游共同發(fā)展的趨勢(shì)也越來(lái)越明顯。
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