所謂國產(chǎn)機器人發(fā)展到什么水平，主要是指技術(shù)水平。 

 

　　簡(jiǎn)單的做出相差多少年的判斷是不切實(shí)際的。事實(shí)上，關(guān)于機器人發(fā)展水平的問(wèn)題應該從這以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

 

　　一、控制系統方面

 

　　1.控制芯片以及基礎軟件方面

 

　　從使用的控制系統芯片和基礎軟件來(lái)講，全世界的機器人，甚至擴大到控制產(chǎn)品都沒(méi)有多大不同，甚至中國的控制系統開(kāi)發(fā)廠(chǎng)家使用的系統芯片和基礎軟件還要優(yōu)于國外品牌所采用的芯片或基礎軟件。原因很簡(jiǎn)單，因為國外的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)比較早，國產(chǎn)品牌起步晚使用的技術(shù)都會(huì )比較新。

 

　　2.機器人操作系統方面

 

　　國外的機器人經(jīng)過(guò)若干年的技術(shù)積累，往往都形成了自己的底層機器人操作系統（基于硬件的機器人控制軟件系統）。國外很多二線(xiàn)品牌也不一定，很多也是基于通用的實(shí)時(shí)操作系統的，比如VxWorks、linux+rtruntime等。國內在這方面沒(méi)有能夠完成技術(shù)突破，基本上都是使用的第三方的實(shí)時(shí)內核操作系統，以裁剪linux最為普遍。這一點(diǎn)說(shuō)明國內的機器人研發(fā)廠(chǎng)家的積累還不是非常充分，但是，并不能說(shuō)，使用的技術(shù)落后。

 

　　3.機器人算法及底層驅動(dòng)軟件

 

　　在這方面全世界使用的基礎理論完全相同。但是，隨著(zhù)人工智能技術(shù)的發(fā)展，國外的廠(chǎng)家很多已經(jīng)將人工智能技術(shù)應用于機器人產(chǎn)品，但是，我們還沒(méi)有達到這一步。從純技術(shù)的角度，機器人的斷代分為三個(gè)階段（請參見(jiàn)蔣新松院士在《機器人》雜志第一卷第一期的文章）：第一代叫做示教再現機器人；第二代是結合了感知技術(shù)的機器人；第三代是認知機器人。

 

　　國內的機器人技術(shù)基本覆蓋了第一代工業(yè)機器人；當國產(chǎn)的工業(yè)機器人已經(jīng)可以通過(guò)視覺(jué)、力覺(jué)等技術(shù)，讓機器人具備傳感器感知能力后，便可稱(chēng)為第二代工業(yè)機器人。國產(chǎn)的工業(yè)機器人基本處于這個(gè)斷代；國外比如fanuc的機器人已經(jīng)能夠使用深度學(xué)習的算法，自動(dòng)對機器人本身的行為進(jìn)行學(xué)習，并不斷的調整自己的行為，這就是認知技術(shù)在機器人上的運用。關(guān)于這方面的技術(shù)，國產(chǎn)機器人還沒(méi)有能夠觸及到。

 

　　4.在機器人工藝軟件開(kāi)發(fā)的方面

 

　　機器人事實(shí)上是個(gè)軟件產(chǎn)品，與工藝相關(guān)的軟件開(kāi)發(fā)是決定機器人是否好用的關(guān)鍵。

 

　　什么是工藝相關(guān)的軟件呢？打個(gè)比方，人都是有頭有腦有四肢的，人與人究竟什么不同呢？是我們的頭腦不同，有的人學(xué)習了焊接技術(shù)，懂得焊接工藝，就成為了焊接技師；有的人這些都不懂，但是，他會(huì )搬磚頭，就成為搬運工，這就是人的工藝適應性。對于機器人來(lái)講，這些工藝的適應性是通過(guò)軟件來(lái)表達的。也就是工藝軟件，對于工業(yè)機器人就是焊接軟件等等。

 

　　工藝相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)是國產(chǎn)機器人最大的劣勢，原因很簡(jiǎn)單，國外主要的機器人品牌經(jīng)過(guò)了半個(gè)世紀的積淀，對于工藝的理解和功能的優(yōu)化不是我們說(shuō)趕上就趕上的。所以，我們看到即便是國外的二線(xiàn)品牌，比如OTC、柯馬、杜爾等也主要是在某個(gè)工藝領(lǐng)域贏(yíng)得市場(chǎng)。所以，談起中國機器人品牌的突圍之道，要在某個(gè)工藝領(lǐng)域有所突破，占領(lǐng)某個(gè)行業(yè)才能找到出路。

 

　　工業(yè)機器人,傳感器感知,認知技術(shù)

 

　　二、驅動(dòng)系統方面

 

　　驅動(dòng)系統方面國產(chǎn)機器人最大的問(wèn)題是沒(méi)有能夠和控制系統形成一體化的設計和實(shí)現，做驅動(dòng)的賣(mài)驅動(dòng)給機器人廠(chǎng)家，機器人廠(chǎng)家控制器往往也是買(mǎi)來(lái)的，從驅動(dòng)、控制一體化設計的角度，很多控制通道和數學(xué)模型難以實(shí)現。

 

　　這不是控制設備和驅動(dòng)設備本身的問(wèn)題，是控制方法的問(wèn)題，這些問(wèn)題也是軟件方面的。仍然歸結為軟件問(wèn)題。

 

　　三、所謂減速機問(wèn)題

 

　　即便是國際上最大牌的機器人也用納博特斯克的減速機。

 

　　如果全世界都用納博特斯克的減速機，并沒(méi)覺(jué)得自己沒(méi)掌握機器人核心技術(shù)，那么國產(chǎn)機器人也沒(méi)有必要糾結這個(gè)問(wèn)題。

 

　　四、電機的問(wèn)題

 

　　這并不是國產(chǎn)機器人的問(wèn)題，對于國產(chǎn)機器人廠(chǎng)商來(lái)講，是機器人產(chǎn)量的問(wèn)題。由于機器人的產(chǎn)量小，國產(chǎn)機器人廠(chǎng)商往往還不具備像主流大廠(chǎng)商根據機器人對動(dòng)力的要求定制電機的條件，因為，當批量小的時(shí)候，定制電機成本太高了。

 

　　使用通用電機時(shí)，電機的慣量、電流、扭矩輸出響應能力等參數往往不能做到最優(yōu)化，于是我們看到國產(chǎn)的機器人為了滿(mǎn)足最大負載和速度參數，使用的電機都比國外的電機選型要大一些。

 

　　這樣做的另一個(gè)缺點(diǎn)是，機器人的負載自重比會(huì )進(jìn)一步增大。

 

　　工業(yè)機器人,傳感器感知,認知技術(shù)

 

　　五、機械本體

 

　　機械本體部分主要要分析兩個(gè)方面：

 

　　1.材料：現在使用材料的牌號都基本相似，比如鑄鋁一般都采用美標A356，或對應的國標牌號，如ZL101或ZL101A等；大機器人關(guān)節臂一般采用球墨鑄鐵。并且除了funac，其他大品牌的機器人已經(jīng)基本實(shí)現國產(chǎn)化；

 

　　2.設計和機加工工藝：機械設計是看得見(jiàn)的部分，通過(guò)模仿研究基本上能夠解決。但是還有一些knowhow的問(wèn)題要搞清楚。比如機械方面最常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題：漏油、油封設計、傳動(dòng)間隙、機械剛度等。

 

　　六、機器人生產(chǎn)工藝和質(zhì)量管控

 

　　這是國內機器人企業(yè)相對來(lái)講的短板，由于批量尚小，很難實(shí)現流水線(xiàn)、標準化生產(chǎn)模式，工藝可靠性主要依賴(lài)于技術(shù)工人的技術(shù)水平?，F在我們的大國工匠少了，一線(xiàn)生產(chǎn)的都是年輕人，在標準化生產(chǎn)流程和工藝不十分健全的情況下，質(zhì)量一致性會(huì )差一些。

 

　　當然任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)都會(huì )經(jīng)歷這個(gè)階段，不足為奇。也是可以逐漸克服的。