机械臂的难点在那些地方?
结构优化设计,机械臂上电机的绝大部分驱动力都用在了克服自身重力做功,在保证刚度的情况下通过优化设计降低机械本体的质量,即可以提高性能又可以降低功耗。
拿典型的6kg负载桌面型机器人来讲,Fanuc的 200iD 7kg-717mm臂展的型号自重只有25kg,国内产品距离这个水平还有非常大的差距。
装配主要是工艺问题,机器人听起来高大上,但是绝大多数的厂商还是以传统制造业的思路来做机器人,整个生产流程管理体制陈旧,缺乏“工匠”精神,最后导致无法保证较高的产品一致性。
机器人的性能某种程度上来讲是由运动控制水平来决定的,有人说“机器人是一个软件产品”,说的就是这个理。
控制方面的差距,举个简单例子,现在国内能把动力学做好的公司应不多,而ABB在1994年推出的S4C控制器上就已经实现了基于动力学的模型控制,即第一代QuickMove和TrueMove技术,目前已经更新到了第二代。
其他动力学,误差补偿,摩擦力补偿,力控,驱控一体设计等功能或者特性在外资品牌中都已经比较成熟,国内厂商在这些方面仍处于起步阶段。
人机协作机器人最重要的特性就是安全,国内有做外形类似的协作机器人,但并没有提供相应的安全功能与认证。
由于缺乏相应的强制认证制度,国产机器人一般都不具备本质安全的特性,也很少有通过欧洲、美洲安全认证的产品。当然这个与国内用户对安全的漠视也有非常大的关系。
为什么国内机械臂造的不够好?
国内机器人起步较晚,现在市场上叫得响的品牌,除了新松,其他绝大部分应该都是在2008年之后成立的,技术积累与四大家族的30~40年积累不可同日而语。
但是这里要提一句,不同于人工智能,机器视觉等其他处在理论研究热点的机器人领域,目前传统工业机器人上所用的控制技术(正逆运动学,正逆动力学,轨迹规划,参数辨识,误差补偿等)在理论上已经非常成熟了,国内机器人公司欠缺的是一定的时间,来给出足够可靠与高效的实现。
控制系统,减速器,伺服系统三大核心零部件的国产化刚刚起步,缺乏高性能的零部件直接的后果,一是导致机器人整机性能无法保证;二是性能无法保证会影响销量,导致无法获得较高的供应商议价能力。
工业机器人难度虽高,但毕竟不是飞机和火箭,找到一个好团队,瞄准一个好方向,想做的赶快做起来,不要辜负了这个好时代。