國產(chǎn)機(jī)器人到了發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點,2025年國內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)將迎來“正面剛”
更新時間:2021-11-08點擊次數(shù):895次
機(jī)器人的整機(jī)設(shè)計好比‘造車’,那么控制系統(tǒng)就是‘駕駛員’。相對應(yīng)地,本體設(shè)計相當(dāng)于車子的底盤設(shè)計,機(jī)器人的電機(jī)和減速器就如同車子的發(fā)動機(jī),車子(機(jī)器人)跑得好壞,在于駕駛員(控制)。因而,‘車子’和‘駕駛員’共同決定了座駕體驗?!辩笫瘷C(jī)器人聯(lián)合創(chuàng)始人韓峰濤對于機(jī)器人的整機(jī)設(shè)計和控制系統(tǒng)有著他自身獨到的理解。
他舉例,假如面前有兩臺機(jī)器人,配置分別如下:
1、進(jìn)口ABB的機(jī)器人控制器+國產(chǎn)伺服系統(tǒng)+國產(chǎn)減速器+國產(chǎn)機(jī)械本體;
2、國產(chǎn)機(jī)器人控制器+進(jìn)口伺服系統(tǒng)+進(jìn)口減速器+進(jìn)口機(jī)械本體。
那么,哪一臺機(jī)器人的性能會更強(qiáng),功能會更多?
韓峰濤判斷,沒有人會認(rèn)為第二種配備國產(chǎn)控制器的機(jī)器人能PK過第一種使用ABB機(jī)器人控制器的機(jī)器人,即使性能好的方案除控制器外幾乎全部使用了國產(chǎn)零部件。
珞石起家于“控制器”,雖然在成立三個月后,珞石就從做控制器轉(zhuǎn)向做整機(jī)。珞石判斷,想要在激烈的市場競爭中異軍突起,就必須擁有自己的核心技術(shù),同時還要比競品做得更好。而控制器就是機(jī)器人的“核心”,對于珞石來說,讓機(jī)器人的控制系統(tǒng)逼近極致,從來不是一個可選項,而是想要生存下來的必選項。
從沉淀多年的Titanite控制系統(tǒng),到xCore新一代控制系統(tǒng),珞石瞄準(zhǔn)行業(yè)大勢,不斷進(jìn)化,為三五年后國內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)“正面剛”的關(guān)鍵時期“備足糧草”。
下一個十年,機(jī)器人需要的是什么樣的控制系統(tǒng)?
韓峰濤給出的答案是,更開放、更兼容、更全面的底層的操作平臺和控制系統(tǒng)。xCore正是為此而生。
性能全面升級的新一代自主知識產(chǎn)權(quán)xCore控制系統(tǒng)于2019年正式立項,在“快速、精準(zhǔn)、柔順、協(xié)同、智能”等性能需求上實現(xiàn)了全面升級。具體來看:
在軟件操作方面,xCore全新升級了功能邏輯,功能分類更直觀,擁有圖形化操作界面,機(jī)器人從拆箱到運行只需30分鐘;xCore還升級了編程界面,以工程對象組織程序,支持圖形化編程、筆記本和示教器編程等,xMate還支持拖動示教;該系統(tǒng)還可以與xVision視覺軟件無縫融合。
在控制系統(tǒng)方面,xCore升級了軟件架構(gòu),運行更穩(wěn)定更高效;xCore還升級了運動控制,轉(zhuǎn)彎區(qū)處理更平滑,解決了小段軌跡卡頓問題,同時規(guī)劃效率更高,插補周期更短,同樣算力情況下規(guī)劃步長更短,運行更平順。
此外,xCore符合ISO15066國際安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),SafeMotion功能包更完善,支持碰撞檢測、安全區(qū)域、協(xié)作模式、力與功率監(jiān)控等功能。xCore不僅讓工業(yè)機(jī)器人SoftMotion力控工藝包更穩(wěn)定,還全面支持xMate力控工藝包。
xCore全新升級的外部接口,支持Modbus、CClink、Profinet、Ethernet/IP、RS232等通信模塊;xCore還支持RCI-SDK二次開發(fā)。
xCore控制系統(tǒng)的模型參數(shù)算法也更全面,從2017年的300多個提升到當(dāng)前的2000多個。搭載xCore控制系統(tǒng)的珞石機(jī)器人可同時支持工業(yè)和協(xié)作兩條產(chǎn)品線。
韓峰濤判斷,xCore推出后將使珞石的機(jī)器人產(chǎn)品具備與全球尖端機(jī)器人企業(yè)同臺競技的技術(shù)性能水平。對于珞石自身而言,由于使用同一套軟件系統(tǒng),其產(chǎn)品開發(fā)速度和服務(wù)響應(yīng)速度將獲得提升,維護(hù)成本大幅降低,從而提高企業(yè)自身的利潤。
值得一提的是,搭載xCore控制系統(tǒng)的新一代柔性協(xié)作機(jī)器人xMateER與CR系列、輕型工業(yè)機(jī)器人XB與NB系列,將在2021上海工博會上正式發(fā)布。
其中,新一代柔性協(xié)作機(jī)器人xMateCR系列將全球首發(fā),其采用工業(yè)機(jī)器人通用控制系統(tǒng)xCore,統(tǒng)一力位混合控制,具備核心的柔順力控能力,配合完備的安全功能保證、實用的拖動示教功能、流程圖式的圖形化編程,搭載開放性的應(yīng)用軟件平臺,人人可以操作使用。
韓峰濤判斷,目前搭配新一代控制系統(tǒng)的機(jī)器人產(chǎn)品占比約為1/3,其中以柔性協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品居多。據(jù)珞石測算,同一臺機(jī)器人本體,采用新一代控制系統(tǒng)要比采用老一代控制系統(tǒng)的速度快30%-50%。
2022年,珞石的機(jī)器人產(chǎn)品將全部配置新一代控制器。老一代控制器搭配的機(jī)器人,珞石將主動進(jìn)入維護(hù)的階段。
前幾年,珞石機(jī)器人在各大展會輪番上演“瞬間開瓶蓋”、“易拉罐穿行”、“紅酒杯穿行”等“快精準(zhǔn)”系列炫技,幾度掀起機(jī)器人圈技術(shù)熱潮。
顯然,珞石機(jī)器人并不滿足于此,依托不斷打磨的整機(jī)設(shè)計和控制系統(tǒng),近年來不斷在細(xì)分場景應(yīng)用上下功夫。
在難以實現(xiàn)自動化的傳統(tǒng)制造業(yè),珞石機(jī)器人分別做出了自動化應(yīng)用難點的重大技術(shù)突破:
在五金刀剪場景,珞石機(jī)器人開發(fā)了水磨自動上下料、刀具開刃標(biāo)準(zhǔn)化解決方案,并陸續(xù)在張小泉、十八子、美瓏美利等刀具行業(yè)的頭部企業(yè)工廠落地,覆蓋刀具行業(yè)top10客戶。韓峰濤笑言,磨了四年刀,去年才真正規(guī)?;涞亍?/span>
珞石機(jī)器人還將刀具打磨的經(jīng)驗推廣至汽車零部件行業(yè),比如做發(fā)動機(jī)打磨、方向盤打磨、儀表盤打磨,提煉出了針對打磨環(huán)節(jié)的工藝能力后,再快速復(fù)制到不同場景中去。
未來,磨刀適配軟件也會并入xCore中,xVision視覺軟件也會變成xCore的組件之一,客戶可以根據(jù)自身需求來選配。
在縫制場景,作為全球智能縫制機(jī)器人領(lǐng)跑品牌,珞石率先攻克柔性物料(布料、皮革、海綿)控制和機(jī)器人&縫紉設(shè)備速度協(xié)同控制的自動化難題,自主研發(fā)的沙發(fā)套智能包縫機(jī)器人,可實現(xiàn)不同面料沙發(fā)套裁片自動上下料、視覺智能規(guī)劃路徑,高效賦能家具、家紡行業(yè)智能制造。
大勢與新勢
至今,工業(yè)機(jī)器人行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,硬件進(jìn)步速度已經(jīng)大為減緩,主流廠家的硬件配置基本相同,國產(chǎn)廠家也可以購買到與進(jìn)口品牌相差不多的零配件,這時機(jī)器人的控制系統(tǒng)就成為了決定機(jī)器人性能和功能的主要因素。
曾在2017年,韓峰濤就發(fā)布了一篇題為《為什么說機(jī)器人的控制系統(tǒng)至關(guān)重要?》的文章,他寫道:
“既然控制系統(tǒng)如此重要,而且到目前為止國內(nèi)沒有開發(fā)出可與市面主流機(jī)器人品牌原生系統(tǒng)性能接近的控制器產(chǎn)品,那為什么會有‘控制系統(tǒng)門檻最低’的結(jié)論?原因主要有三個:
1、國內(nèi)缺乏對機(jī)器人控制和整機(jī)產(chǎn)品研發(fā)有深入認(rèn)識的團(tuán)隊和公司;
2、國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)品還普遍面向中低端市場,客戶對國產(chǎn)機(jī)器人的性能幾乎沒有要求;
3、人們對于無法看到和無法直接對比的參數(shù)缺乏直觀、準(zhǔn)確的認(rèn)識?!?/span>
韓峰濤判斷,若干年后的機(jī)器人市場贏家,必然是那些具備掌握核心算法和完善功能的控制系統(tǒng)軟件以及優(yōu)秀的整機(jī)產(chǎn)品設(shè)計能力的企業(yè)。硬件決定性能邊界,軟件發(fā)揮硬件性能并定義機(jī)器人的行為。任何一家想真正造機(jī)器人的廠家都不會放棄定義自家機(jī)器人行為的機(jī)會。
事實上,國產(chǎn)機(jī)器人發(fā)展了這么多年,2017年被眾多行業(yè)大佬稱之為“中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的元年”,但直至2019年,眾多機(jī)器人本體頭部企業(yè)的出貨量依然在千臺級別。
后疫情時代,中國制造業(yè)分化式恢復(fù),更多的智能制造需求被催化釋放,直接推動機(jī)器人需求增長。GGII數(shù)據(jù)顯示,2021H1中國工業(yè)機(jī)器人銷量11.5萬臺,同比增長超60%。
再從應(yīng)用領(lǐng)域來看,以往,國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)更多選擇在國外機(jī)器人巨頭并未涉足的領(lǐng)域?qū)で蠹?xì)分場景突破,如埃斯頓選擇“折彎”,埃夫特選擇“噴釉”。近一兩年,國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)開始與國外機(jī)器人巨頭迎來“正面交鋒”,如埃夫特在光伏領(lǐng)域,珞石在PCB和醫(yī)療領(lǐng)域。
客戶之所以會為“國產(chǎn)”買單,一方面是現(xiàn)有國產(chǎn)機(jī)器人做到了足夠穩(wěn)定性和高性能;另一方面是國產(chǎn)機(jī)器人性價比高,定價幾乎是海外品牌的60%-70%。
而這背后的邏輯是,要提升產(chǎn)品力,還有很長的路要走,但留給國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)的時間并不多了。“國產(chǎn)機(jī)器人能否跑出來,就看未來的三五年。如果能,國產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)就能夠獲得新一輪的發(fā)展;如果不能,也許就會走上‘國產(chǎn)機(jī)床’的老路。”