中國國際工業(yè)裝配及傳輸技術(shù)設(shè)備展覽會/中國國際智能工廠及自動化技術(shù)展覽會
2025.10.16-19 北京·北人亦創(chuàng)國際會展中心
工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展速度有目共睹,只能用飛速發(fā)展來形容。短短十年時間,我國工業(yè)機(jī)器人保有數(shù)量突破百萬級。為何工業(yè)機(jī)器人如此突飛猛進(jìn)?因?yàn)楣I(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢明顯。
1.通 用 性
工業(yè)機(jī)器人可編程,支持多自由度運(yùn)動,應(yīng)用更加靈活。盡管不如人類好,但工業(yè)機(jī)器人比工業(yè)自動化中常用的許多特殊機(jī)器(專門為一類工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的機(jī)電集成方案或客戶定制的機(jī)電集成方案)靈活得多。當(dāng)工業(yè)應(yīng)用變化不大時,機(jī)器人可以重新編程以滿足新的需求,而無需在硬件上進(jìn)行大量投資。但相應(yīng)的,它們的相對不足將是效率。畢竟,特殊計(jì)劃是針對某個應(yīng)用定制的。因此,盡管犧牲了通用性,但效率的優(yōu)化已經(jīng)完成,并且可以在客戶非常關(guān)心的輸出指標(biāo)中很好地完成。
2.機(jī) 電 性 能
工業(yè)機(jī)器人通??梢赃_(dá)到小于0.1 mm的運(yùn)動精度(指重復(fù)運(yùn)動到該點(diǎn)的精度),抓取重量高達(dá)1噸的物體,并將自身伸展至3或4米。盡管這樣的性能無法輕松完成蘋果手機(jī)上的某些“瘋狂”處理要求,但它足以成功完成大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用程序的任務(wù)。隨著機(jī)器人性能的逐步提高,,一些以前不可能完成的任務(wù)變得可行(例如激光焊接或切割,需要特殊的高精度設(shè)備來引導(dǎo)激光的方向,但隨著機(jī)器人精度的提高,現(xiàn)在可以用機(jī)器人自身的精確運(yùn)動來代替)。然而,與高精度數(shù)控機(jī)床、激光校準(zhǔn)設(shè)備或特殊環(huán)境(高溫或超低溫)等傳統(tǒng)高質(zhì)量設(shè)備相比,工業(yè)機(jī)器人仍然遙不可及。
3.人 機(jī) 合 作
傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人是在籠子里工作的,因?yàn)樗浅NkU(xiǎn)(想象一個人拿著幾十公斤或幾百公斤的東西,以每秒四米的速度搖晃著,沒有人想自己去)。主要原因是基于成本和技術(shù)考慮,通用機(jī)器人不會集成額外的傳感器來感知外部特殊情況(如突然被觸摸)。根據(jù)人類日復(fù)一日編寫的程序,它只會“愚蠢地”移動,除非有外部信號告訴它停止。因此,通常的方案是為機(jī)器人配備一個籠子。當(dāng)籠門打開時,機(jī)器人收到信號后自動停止。
考慮到安全性,自然會給機(jī)器人的集成帶來很多額外的成本?;\子可能不貴,但畢竟我們必須仔細(xì)考慮生產(chǎn)線的布局,增加生產(chǎn)面積,改變?nèi)藱C(jī)合作的方式,因此,最近受到更多關(guān)注的工業(yè)機(jī)器人以與人安全工作而“自豪”,如反思機(jī)器人學(xué)的巴克斯特、RP系列通用機(jī)器人、,以及許多傳統(tǒng)工業(yè)巨頭機(jī)器人(方丈、庫卡、安川等)的半概念和半成品機(jī)器人。從工業(yè)需求的角度來看,在通過傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人解決了精度、速度、重量等自動化要求后,真正開始滿足人機(jī)安全協(xié)作的時候到了。
4. 易 用 性
傳統(tǒng)機(jī)器人的工作本質(zhì)是不斷地一個接一個地穿過路徑點(diǎn),同時接收或定義I/O外圍設(shè)備的標(biāo)志(與其他配置(如固定裝置、運(yùn)輸線等)合作)。引導(dǎo)機(jī)器人這樣做的過程是為機(jī)器人編程。幾乎所有領(lǐng)先的公司都有自己的編程語言和環(huán)境,這要求機(jī)器人操作員參與學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。當(dāng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍擴(kuò)大時,這一成本開始顯現(xiàn)。
首先,工業(yè)機(jī)器人在四十年前開始大規(guī)模地這樣做。當(dāng)時,還沒有先進(jìn)的主流編程概念,例如目標(biāo)對象,這些概念現(xiàn)在已經(jīng)廣為人知并得到廣泛認(rèn)可。其次,在萌芽階段,其自身的技術(shù)將不可避免地與競爭對手不同,因?yàn)榫S護(hù)一種編程方法是可以理解的;第三,因?yàn)槠浯罂蛻敉莻鹘y(tǒng)工業(yè)客戶,如大型汽車制造商。這些客戶是穩(wěn)定的。當(dāng)然,他們不希望自己的機(jī)器人在幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)增長,也不希望改變編程方法。他們不得不丟掉幾十年的經(jīng)驗(yàn),花大量的錢再次進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。
5.智 能 性
我們之所以把智能放在最后一點(diǎn),是因?yàn)榕c當(dāng)前市場對機(jī)器人的主流需求(即強(qiáng)勁、快速和準(zhǔn)確)相比,它還不是最迫切的需求。這也反映了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)(努力工作,質(zhì)量和數(shù)量,一個好工人)和缺點(diǎn)(但太“愚蠢”,老得可以教)。
然而,這并不意味著智力不重要;相反,公司已經(jīng)開始投資于技術(shù)。例如,如何讓機(jī)器人更好地理解人們的指揮意圖,相對自主地理解和計(jì)劃任務(wù),而不讓人們告訴你如何逐點(diǎn)進(jìn)行;如何使機(jī)器人在周邊環(huán)境變化時自動適應(yīng)(光線變暗,影響圖像識別,傳送帶上的物品損壞,需要特殊處理);如何通過觸覺、視覺和聽覺感知等來評估零件的裝配質(zhì)量。