性能提升和智能升級助力國產(chǎn)機器人控制器市場穩(wěn)步增長

此文是根據(jù)浙江智昌機器人科技有限公司助理CTO陳益飛于2019年5月在浙江寧波余姚舉行的第六屆中國機器人峰會上的《性能提升和智能升級助力國產(chǎn)機器人控制器市場穩(wěn)步增長》報告錄音整理摘編部分而成，題目為編者所加。

//工業(yè)機器人的核心競爭力不僅僅是技術(shù)//

目前我國的工業(yè)機器人市場，外資機器人市場占比較大，四大家族占了一半以上，ABB還擁有True Move和Quick Move兩項領(lǐng)先技術(shù)，能夠很大的提升產(chǎn)品性能。同時，近年來智能機器人和協(xié)作機器人異軍突起，雖然在工業(yè)應(yīng)用上不夠廣泛，但已經(jīng)能代表未來的發(fā)展方向。那么，工業(yè)機器人的核心競爭力是什么呢？

對此，陳益飛給出了他的理解，他認(rèn)為不僅僅有技術(shù)的因素，做好運動控制是基礎(chǔ)，但重要的還有壽命和可靠性的問題，還得做好渠道服務(wù)。此外，如何做到量產(chǎn)也很重要。他指出國內(nèi)廠商對供應(yīng)鏈進(jìn)行管控、系統(tǒng)性的整體設(shè)計能力方面存在缺陷，很多機器人本身的構(gòu)型都是從國外品牌的成熟構(gòu)型來開始，能夠完全從自主研發(fā)較少。

//下一代機器人在異構(gòu)計算融合方面或遇瓶頸//

陳益飛結(jié)合其對工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展趨勢的認(rèn)知，認(rèn)為是協(xié)作機器人和智能機器人是大方向，除此之外，下一代機器人應(yīng)該是什么樣的呢？陳益飛指出要考慮操作系統(tǒng)與硬件、智能算法與軟件與協(xié)作交互這幾個層面。首先從硬件來看，協(xié)作機器人主要是嵌入式的力傳感和視覺傳達(dá)，在智能算法層面，主要應(yīng)用協(xié)同控制算法，在協(xié)作交互上可以遠(yuǎn)程人機協(xié)同編程，運動精度和快速性與高速環(huán)境下的人體安全是協(xié)作機器人發(fā)展的最大瓶頸。

而智能機器人就涉及到并行異構(gòu)控制架構(gòu)，它的核心算法是AI + 分布式智能，其他方面比如如何進(jìn)行自學(xué)習(xí)編程，就需要在一個大樣本的數(shù)據(jù)空間里來進(jìn)行。根據(jù)協(xié)作機器人與智能機器人的發(fā)展趨勢，陳益飛對下一代機器人進(jìn)行預(yù)測，他認(rèn)為，下一代機器人在硬件層面可能需要異構(gòu)架構(gòu)，就是各種技術(shù)加速芯片的應(yīng)用，如何進(jìn)行實時分布式異構(gòu)計算，在人機協(xié)助交互上，達(dá)到一個自然交互，減少人工代碼調(diào)試過程。下一代機器人的發(fā)展難點可能在異構(gòu)計算和融合問題上。

//性能優(yōu)化+智能升級，解決瓶頸與發(fā)展問題//

工業(yè)機器人當(dāng)前面臨諸多挑戰(zhàn)，高速、高精度、低成本、高可靠性、高安全性和高適應(yīng)性使國外品牌形成壟斷性的優(yōu)勢，國內(nèi)工業(yè)機器人面臨性能、應(yīng)用和成本的挑戰(zhàn)，但陳益飛認(rèn)為挑戰(zhàn)本身也是機遇，挑戰(zhàn)本身也是機遇，我們需要解決的基礎(chǔ)性瓶頸問題就是性能優(yōu)化，如何做到快準(zhǔn)穩(wěn)，就要對機器人進(jìn)行智能升級，這個升級是解決柔性協(xié)作智能。

在控制與應(yīng)用層面，如何將力的控制和視覺帶入應(yīng)用中？如何應(yīng)對小量多品種生產(chǎn)形勢？如何更方便地跟工藝進(jìn)行結(jié)合？如何更方便的和人進(jìn)行協(xié)同？在這些問題上，陳益飛指出，智能化就是通過引入各種智能手段來降低應(yīng)用門檻。國產(chǎn)關(guān)鍵部件要控制優(yōu)化補償，實現(xiàn)成本突破。

//智能制造是機器人應(yīng)用的戰(zhàn)略機遇//

智能制造對機器人提出了不同的要求，因此，陳益飛認(rèn)為智能制造是機器人應(yīng)用的戰(zhàn)略機遇。其中最重要的一點是產(chǎn)品協(xié)作，多品種小批量生產(chǎn)對柔性有要求，同時也需要工藝與產(chǎn)品做到自適應(yīng)。其次要提升感知，為了做到自適應(yīng)與柔性，需要機器人感知人的工作意圖，提供一個更高效的人機交互方式，同時對環(huán)境做出感知，輸出各樣數(shù)據(jù)來輔助進(jìn)行決策。人機交互應(yīng)用場景對安全交互要提出很高的要求，在低速的情況下保持低動能來保證安全。

在智能制造實踐過程中，智昌對智能機器人提出了自己的定義。陳益飛總結(jié)道，智能機器人應(yīng)該具備工藝感知、環(huán)境感知和人的感知三個要素，高性能高適應(yīng)性工藝過程，適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)模式，與人的決策的無縫交互。