一文解析国产工业机器人技术水平 控制系统/驱动系统/电机/机械本体

国产机器人的发展水平主要是指技术水平。单纯判断相差多少年是不现实的。其实机器人的发展水平应该从以下几个方面来分析。

控制系统方面

1.控制芯片和基础软件。

就使用的控制系统芯片和基础软件而言，世界各地的机器人甚至控制产品都没有太大区别。甚至国内控制系统开发商用的系统芯片和基础软件都比国外品牌的好。原因很简单，因为国外的产品开发的比较早，国内品牌起步晚用的技术也比较新。

2.机器人操作系统。

国外机器人经过多年的技术积累，往往会形成自己的底层机器人操作系统(基于硬件的机器人控制软件系统)。国外很多二线品牌就不一定了，很多都是基于通用实时操作系统，比如VxWorks，linux rtruntime。在国内，这方面没有技术突破，基本上都是使用第三方实时内核操作系统，其中切割linux最为常见。这表明，国内机器人研发的积累；d厂商不是很充足，但也不能说用的技术落后。

3.机器人算法和底层驱动软件。

在这方面，全世界使用的基本理论是完全一样的。但是，随着人工智能技术的发展，国外很多厂商已经将人工智能技术应用到机器人产品中，而我们还没有还没到这一步。从纯技术的角度来看，机器人约会可以分为三个阶段(请参考蒋新松院士在《机器人》杂志第一卷第一期的文章):第一代称为教学和复制机器人；第二代是结合感知技术的机器人；第三代是认知机器人。

国产机器人技术基本覆盖第一代工业机器人；当国产工业机器人已经可以通过视觉、力觉等技术使机器人具备传感器感知能力时，就可以称之为第二代工业机器人。国产工业机器人基本都在这个时期；比如国外的fanuc机器人已经可以利用深度学习算法自动学习自己的行为，不断调整自己的行为，这就是认知技术在机器人上的应用。关于这项技术，国产机器人一直摸不到。

4.在机器人工艺软件的开发中。

机器人其实是一个软件产品，与技术相关的软件开发是决定机器人好用与否的关键。

什么是过程相关软件？比如人有头有脑有四肢。人和人的区别是什么？它因为我们的思想不同。有些人是学焊接技术的，会焊接技术，所以成为焊接技师。有些人不I don’我不明白，但他会搬砖，会当搬运工。这就是人类工艺的适应性。对于机器人来说，这些过程的适应性是通过软件来表达的。也就是工艺软件，工业机器人的焊接软件等等。

相关工艺软件的开发是国产机器人最大的劣势。原因很简单。国外各大机器人品牌都有半个世纪的积累，对工艺的理解和功能的优化不是我们说赶上就能赶上的。所以我们可以看到，即使是国外的二线品牌，比如OTC、柯玛、杜尔等。主要是在某个工艺领域赢得市场。所以在谈中国机器人品牌的突破时，我一直强调要在某个工艺领域有所突破，占领某个行业才能找到出路。

驱动系统方面

家用机器人在驱动系统方面最大的问题是它们能与控制系统形成一体化设计和实施。驱动器卖给机器人厂商，机器人厂商往往会买控制器。从驱动和控制一体化设计的角度来看，很多控制通道和数学模型是很难实现的。

这不是控制装置和驱动装置本身的问题，而是控制方法的问题。这些问题也和软件有关。还是要归结到软件问题。

所谓的减速器问题

我觉得这方面没有问题。即使是世界上最大的机器人也使用纳博特斯克的减速器。

如果全世界都在用纳博茨克的减速器，而你没有我不觉得你没有。t掌握了机器人的核心技术，那国产机器人就没必要纠结这个问题了。

马达的问题。

这不是家用机器人的问题。对于国内机器人厂商来说，就是机器人产量的问题。由于机器人产量小，国内机器人厂商往往不没有条件像主流厂商那样根据机器人的功率要求定制电机，因为批量小的时候定制电机成本太高。

使用通用电机时，电机的惯性、电流、扭矩输出响应能力等参数可以进行优化，所以我们看到国产机器人为了满足最大负载和速度参数，使用了比国外更大的电机。

这样做的另一个缺点是机器人的负载重量比将进一步增加。

机械体

在机械本体中有两个主要方面需要分析。

1.材料。目前使用的材料等级基本差不多。例如铸铝一般采用美标A356或相应的国标牌号，如ZL101或ZL101A。大型机器人关节臂一般采用球墨铸铁。除了funac，其他大品牌的机器人基本都已经国产化了。

2.设计和加工过程。机械设计是看得见的部分，基本可以通过模仿研究来解决。但是仍然有一些关于如何解决的问题。比如最常见的机械问题：漏油、油封设计、传动间隙、机械刚度等。

机器人生产过程和质量控制

这是国内机器人企业比较短板的一块。由于批量仍然较小，难以实现流水线和标准化生产模式，工艺可靠性主要取决于熟练工人的技术水平。目前我们大国工匠比较少，一线生产都是年轻人。如果标准化生产工艺和技术不完善，质量一致性会更差。

当然，任何行业都会经历这个阶段，这并不奇怪。也可以逐步克服。

标签：机器人技术工艺

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