跟着生齿盈利慢慢消逝,我国已成为全球最年夜的工业机械人市场。按照工信部动静,到2020年,我国将形成较为完整的工业机械人财产系统,高端市场据有率达到45%以上。今朝,中国工业机械人的利用首要集中在汽车工业和电子电气工业、弧焊机械人、点焊机械人、搬运机械人等在出产中被年夜量采用,下面我们将从手艺角度,阐发工业机械人的成长近况。

1.通用性

工业机械人可编程,撑持多自由度活动,是以应用较矫捷。固然不及人类,但相对于良多工业主动化常见的专机(专为一类工业应用或一家客户定制的机电集成方案),工业机械人仍是矫捷多了。工业应用改动不太年夜时,是可以经由过程机械人从头编程来知足新的需求,而无需在硬件上再做年夜量投资。但响应的,它的相对不足会是效率。究竟结果专机是为一个应用定制的,是以虽牺牲通用性但实现了效率优化,在产量这个客户很是关心的指标上能完成地很好。

2.机电机能

工业机械人遍及能达到低于0.1毫米的活动精度(指反复活动到点精度),抓取重达一吨的物体,伸展也可达三四米。如许的机能虽纷歧定能等闲完成苹果手机上一些“疯狂”的加工要求,但对绝年夜部门的工业应用来说,是足以圆满完成使命。跟着机械人的机能逐渐晋升,以前一些不成能的使命也变得可行起来(如激光焊接或切割,曾需要专门的高精度设备来指导激光的走向,但跟着机械人精度的晋升,此刻也变得可依靠机械人自己的精确活动来取代了)。但比拟传统高端设备,如高精度数控机床,激光校准设备,或特别情况(高温或特低温)设备等,工业机械人尚力不克不及及。

3.人机合作

传统的工业机械人是关在笼子里工作的,因为它其实危险(想象一个抓着几十或几百公斤的家伙以四米每秒的速度甩着,谁也不想接近吧)。首要原因是一般机械人,基于成本与手艺的考虑,不会合成额外的传感器去感知外部的特别环境(如俄然有人触碰),它只会“傻傻”得照着人类编好的法式日复一日的动着,除非有外部旌旗灯号告诉它遏制。所以常见的方案就是为机械人配备笼子,当笼子门打开时,机械人收到旌旗灯号便主动暂停。对平安的考虑,天然给机械人集成带来了良多额外的成本,笼子可能并不贵,但究竟结果要为此细心考虑产线排布,增添产线面积,改变人机合作体例等,从而影响出产效率。所以比来比力受存眷的工业机械人都以能平安地和人一路工作“为荣”,如RethinkRobotics的Baxter,UniversalRobots的PR系列,以及良多传统工业机械人巨子(abb,kuka,Yaskawa等)的半概念半制品的机械人。而从财产需求看来,已经由过程传统工业机械人解决了对精度速度重量等主动化需求后,也简直是时辰起头知足人机平安合作了。

4.易用性

传统机械人的工作素质就是不竭地走一个个的路径点,同时领受或设置外围的I/O旌旗灯号(老和其他设置如夹具,输送线等合作)。而指导机械人这么做得过程,就是机械人编程。几乎每一家领先公司都有自家的编程说话和情况,从而需要机械人操作者加入进修培训。当机械人合用规模增广后,这个成本起头闪现了。

这些厂商是有来由维护自家的编程情况的,一来工业机械人四十年前就起头规模化做了,那时还没有什么面向对象等此刻广为熟知遍及认同的主流进步前辈编程理念,二来萌芽阶段自家手艺不免会和竞争敌手分歧,维护一个编程体例也无可厚非,三来因为他们的年夜客户往往也是传统的工业年夜客户,如年夜汽车厂商,这些客户求稳,天然不但愿你机械人过几年就赶个高潮变换编程体例,搞得他们还得扔失落几十年的经验,从头花年夜钱培训进修。

当然在业界,大师早已思虑编程能否做的直不雅简单些,但在传统厂家中除了一次次地概念性的展示外(如操纵外骨骼,3D图像,虚拟实际,iPhone等等),一向没什么贸易适用进展,以至于大师再听到“简略单纯编程”等关头词都想吐了。

但光荣地仍是有后来者敢于挑战,也从零起头做出成就,并成为被承认的卖点。对,说的就是RethinkRobotics和UniversalRobots!这也鲜活地论证了立异者逆境里为什么倾覆性手艺往往不会在领先企业中成功(尽管他们有足够的资本),却老是被后来挑战者发扬光年夜。因为领先者在倾覆性手艺上每走远一步,就往往离本身的铁饭碗远离一步,表里部阻力都很年夜!

不管怎么,机械人的易用性起头获得正视,若何能让人不经任何(或过多)培训,就能像玩iPhone一样很快玩起色器人,已经酿成年夜厂商们起头鼎力投资的标的目的来。

5.成本

机械人的成本从小型号的几万RMB到年夜型的上百万RMB都有。这个成本天然低于高端专业制造设备,但也可能会高于国内小集成商们拼集出的主动化方案来。但从一向来西方工业界及近几年国内制造业对机械人的接待水平看来,申明机械人主动化的经济优势遍及到了一个临界点,跨越了其他替代方案(人工,或专机),看来这个成本仍是值得的。

其实要走传统机械人的老路,那硬件成本降低空间不年夜。工业机械人根基是一个开环的活动机构,靠的就是电机和齿轮箱的高精度共同。而年夜部门领先厂商的这些关头零部件都是从日本几家厂商那买的,(这也是国内公司本身制造的机械人,买同样的零部件,也不会廉价几多,因为日本厂商不会为了你这点量给几多扣头)。除非中国零部件制造商能静下心来,尽力追赶上日本人的手艺,从而以价钱优势打破多年来的垄断,才能真正促进国内机械人厂商的成长。

另一个就是另辟门路,追求其他手艺和市场。如RethinkRobotics那时甚至考虑用塑料的齿轮箱来降低成本,而经由过程视觉来填补活动精度损掉,就像人的眼睛来辅助手的精微操作一样。但究竟结果不克不及一步登天,所以Baxter机械人临时在精度和速度上完全无法与传统机械人比拟,但在它能处置的物料抓放的应用中,却也足够了。也许跟着Rethink的尽力,会在硬件较差的环境下,经由过程软件的智能化填补,来达到与传统工业机械人竞争的水平(那就是真倾覆这些传统年夜厂商了)。

6.智能性

之所以将智能型放在最后一点,因为相对此刻市场对机械人的主流需求(即强,快,准),它临时还不是最火急的。这也表现了传统工业机械人的优势(任劳任怨,保质保量,是个“干活”的好手)和不足(但很“笨”,老得让人教)。但不代表智能型不主要,相反企业已经起头做手艺投资了。好比怎么让机械人更好的理解人的批示意图,相对自立的去理解并规划使命,而不需一个点一个点得让人告诉它怎么走;若何让机械人在外围情况发生转变下(光线变暗影响图像识别,传送带上物品有损坏需要特别处置)主动顺应;若何经由过程触觉视觉听觉等感知判定零部件的装配质量,等等。

这方面美国人做的比力好(当然他们也是避实击虚,因为传统工业机械人硬件上的手艺和市场已根基被日本欧洲企业统治),ROSIndustrial,RethinkRobotics等都在做有领先的测验考试。

7.人才匮乏

工业机械人适应时代成长,行业前景广漠,然而,该范畴人才供需掉衡的矛盾正日益凸显。一方面是机械人厂商、系统集成商以及汽车加工制造业爱才如命,另一方面是人才供给不足,难以知足企业用人需求。

究其原因,首要是相对近年来国内机械人财产所表示出来的爆发性成长态势,高校、职校等培训机构的课程设置仍然滞后,尽管一些机械人厂商供给相关培训,却存在品牌针对性过强,推广力度不足、配套举措措施不足以及培训网点有限等短钢管,难以告竣系统的讲授流程,尚不克不及与全国各地肄业者的需要很好方单合,导致浩繁有志投身机械人行业者肄业无门。