剖析機器人核心技術升級的四大趨勢

06-22

【文/潘敏瑤】在國內，資本市場的熱捧和各地政府補貼、扶持政策的推動下，2017年中國工業機器人增長迅速，行業出現了小的「井噴」狀態，中國機器人產業結構的調整進入一個關鍵的階段。

GGII數據顯示，2016年中國工業機器人銷量達8.5萬台，同比增長23.91%。2017-2019年將會是中國工業機器人銷量快速放量的年份，GGII預計，2017年銷量有望達到12.5萬台，到2020年中國工業機器人銷量將超26萬台。

隨著工業機器人銷量實現高速增長，拉動了核心零部件需求量迅速上升。與此同時，技術的進步及應用場景的不斷成熟，2017年進入了「協作機器人元年」。此外，中國經濟的持續健康發展和中國物流業的崛起為倉儲業的發展提供了巨大的市場需求。

GGII統計數據顯示，中國工業機器人應用前五的行業分別是汽車(整車及零部件)、3C電子電氣、金屬製品、塑料及化學製品和食品飲料，2017年中國工業機器人在3C行業的佔比有望提升至25%。此外，食品飲料、新能源等行業應用佔比亦有不小的提升，尤其是鋰電行業，機器人應用佔比提升迅速。

面對「產銷量呈井噴式發展」以及「機器人應用場景不斷拓寬」的特點，機器人核心技術的升級不外乎兩大路徑——「內生」與「外延」。那麼，機器人核心技術升級的方向在哪？

集成化

電機與機器人本體高度集成。想要達到電機與機器人本體的高度集成，除了本體廠家需要與電機廠家加強合作以外，許多本體廠家開始研發自己品牌的伺服電機、伺服驅動器，由此實現對機器人使用的電機進行個性化設計。

驅動器、電機與機器人本體高度集成。這一趨勢在協作機器人身上顯得尤為明顯，如庫卡協作機器人iiwa，其每個軸裡面都集成了減速器、伺服電機、編碼器、力矩感測器等，所有部件為中空設計。將協作機器人的集成度做到極致，才能達到外觀不臃腫，重量輕，同時擁有集成化的性能。

驅動器與控制系統高度集成。驅動器與控制系統實現高度集成的優勢是滿足了3C等行業自動化產線工位細分的要求，目前，已有多家機器人企業推出了驅控一體化產品。

隨著機器人技術的不斷成熟，許多機器人組件的尺寸正變得越來越小，而機器人本身體積也正變得越來越小。

專用機器人的高效、精確和低應用成本已在規模化工業生產中得到充分體現，但對於未來多變化和小批量的柔性生產需求來看，專用機器人的設計周期和製造成本都成為亟待解決的難題。

此時，將模塊化概念引入到機器人設計中，為柔性加工系統注入了新的活力。迅速組成模塊機器人是縮短機器人設計周期和降低製作成本的有效途徑,模塊化機器人將成為未來柔性加工系統中最重要的設備之一。

實現機器人的智能化發展，很大程度上體現在演算法上，業內統稱的演算法一般在控制系統內，演算法決定了工業機器人的性能、水平以及運動效率，包括專用演算法的適用性，路徑、速度、加速度的規劃，絕對補償、空間補償等誤差計算。

另一方面，機器視覺是人工智慧快速發展的一個分支，被譽為智能製造的「眼睛」，是提高製造業生產效率和智能自動化水平的關鍵。隨著製造業的轉型升級和智能製造的不斷推進，市場對機器視覺產品技術的需求日益增長。

隨著生產企業的不斷努力，機器人的聽覺、視覺、自主決策技術等感知能力漸趨實用，機器人可以與人類協同合作。

無論人工智慧發展的速度怎樣，人機協作的時代必然到來，工廠正在進行一場人機協作的革命。

目前，協作機器人已經得到廣泛成功，並快速成為各行業的主角，特別是汽車和電子行業。

在這些行業中，人們可以更快捷明了地看到未來工廠的樣子——人和機器人共同在生產線上工作，互相幫助，互相補充，貢獻他們的特定能力，提供令人難以置信的生產力。機器人正在取代無聊、重複的任務，操作員在機器人工作時控制和監視生產。

通過這種人機配合，機器人將為世界各地的工廠帶來生產優勢，減輕對員工健康不利的工作，降低受傷的風險，提高生產力，同時增加企業收入。

2018年1月11-12日，以「新時代·新機會·新使命」為主題的2017高工機器人年會暨金球獎頒獎典禮將在東莞·觀瀾湖度假酒店會議中心隆重舉行。

1月11日下午，在高工機器人年會上，由三菱電機冠名的以「核心技術升級推動機器人換代」為主題的專場上，高工機器人將邀請到業界頂級專家為參會嘉賓專業解讀「機器人的模塊化設計方案」、「協作機器人的運動控制『求變術」、「驅控一體化是技術整合的趨勢」、「把智能賦予工業機器人」等話題，敬請期待！