亟待霸占的核心技术
两台机器人分别控制双层托盘,让其不断地倾斜、翻滚,另一台机器人控制机械臂在托盘上十个障碍物间不停地穿行而不受阻挠。这段工业机器人演示视频让人看得眼花缭乱。“这可是人家2009年的技术,我们现在也无法做到”,资深机器人从业者马龙感慨地说。
想要结束如此杂乱的动作,工业机器人的大脑——中心控制器有必要满意聪明。但因为没有掌握中心算法,国产工业机器人“大脑”还不行聪明,安稳性、缺点率、易用性等要害目标远不如工业机器人“四大家族”发那科、ABB、安川、库卡(以下简称“四大家族”)的产品。
据统计,我国现已连续5年成为世界第一大机器人运用商场,但高端机器人仍然依托于进口。中心算法的间隔,是国产工业机器人向高端制作迈进的绊脚石。
算法欠账多 国产“大脑”爱犯错
作为工业级产品,衡量机器人好坏主要有两个标准:安稳性和准确性。中心控制器是影响安稳性的要害部件,有着工业机器人“大脑”之称。而软件相当于言语,把“大脑”的主意传递出去。
要讲好这门“言语”,需求底层中心算法。“四大家族”可以出售伺服系统、减速器、编码器等要害部件,但对中心算法一贯秘而不宣,绝不外泄。
中心算法间隔过大,导致国产机器人安稳性不佳,缺点率居高不下。“参数自整定,抑震算法,转矩不坚定补偿……”某国内机器人企业技术总监孙尧(化名)掰着手指头,一项项算给科技日报记者,“算法的间隔,拖慢了整个系统的照应速度和安稳精度。”
“工厂里一百多台‘四大家族’设备,一年也出不了几次缺点;假如用国产机器人,缺点率可能是人家几倍。”沈阳响雷科技有限公司技术合伙人、资深机器人软件工程师周超说。
因此,部分客户甘愿买二手进口机器人,交纳一笔不菲的“从头开机费”,也不愿意运用国产机器人。
“好的算法,几千行就能让机器人安稳工作不出缺点;差的算法,几万行也达不到人家的水准,”周超介绍,“就比方两个司机开车,刚拿驾照的新手和阅历丰厚的赛车手,上路之后间隔一望而知。”
知其然,不知其所以然,正是中心算法多年来欠账的作用。
不掌握中心算法,出产精度需求不高的产品还勉强可以,但假使运用到航天航空、军工等高端领域,就只能依托进口工业机器人了。
“打个比方,底层中心算法比方手机操作系统,我们更多在做APP。虽然做基础研究投入大、酬谢低,做APP赚钱快,但只做APP,永久也无法超越苹果和谷歌,”周超说,“况且一旦他人对你封闭系统,APP做得再好用也无济于事。”
软件卡脖子 定价权拱手让人
算法的间隔不只体现在中心控制器上,更拖慢了伺服系统照应的速度。
机器人每结束一个动作,需求中心控制器、伺服驱动器和伺服电机协同作战。打个比方,就像一场“战争”,“将军”指令进攻;“传令兵”传递进攻信号;得令的“兵士”向指定方位冲击。
现在“四大家族”的产品现已进化到“将军”通过4G信号直接指挥“兵士”;而国产机器人尚停留在传令兵时代,速度当然就慢了许多。
“假如不掌握中心算法,这一间隔很难被缩小。”马龙告诉科技日报记者。据他介绍,关于单台伺服系统,国产机器人动态与静态精度都很高,但高端机器人一般一起有6台以上伺服系统,用传统的控制方法难以取得好的控制作用。
多台伺服系统需求“大脑”提早进行核算。通过底层算法,国外中心控制器可以通过伺服系统的电流环直接操作电机,完成高动态多轴非线性条件下的精细控制,因此“四大家族”的机器人照应速度更快、定位更准确。
因为算法、软件的间隔,毕竟产品的价格也天差地别。以伺服系统为例,即使中心元器件几乎完全相同,成本其实相差无几,但国外的产品价格贵10倍。
“这是因为国产伺服系统底子都运用自带软件库,国外企业束缚许多高级功用,不向我们打开,比方方位环的S曲线功用,你想要这个功用,就得掏钱买人家的产品,定价权就这样让出去了。”马龙说。
鼓动企业投入研发 机器人未来可期
虽然与“四大家族”比较间隔显着,但专家、从业者都比较看好国产机器人的未来。
从技术上看,硬件的展开已有几十年前史,几无隐秘可言;软件方面,我国具有数量庞大的IT从业人口,“现在,我们许多企业也可以集成出高水准的工业机器人产品,”周超说,“但完全自主知识产权、具有要害部件中心技术的国产工业机器人,还需求阅历、时间与整个产业链的堆集、打磨。”
工业机器人商场有点像几年前的智能手机商场。只需了解产业链、供应链,很快就能“攒”出一台机器人产品。但想要掌握中心技术,却并不那么简略。当某一项技术取得突破,等候商场查验、逐渐老到时,国外厂商很可能会压低该零部件的价格,供应功用更老到、价格更廉价的方案,导致国内企业投入与酬谢不成正比,这也是许多企业不愿意在底层研发上投入的原因。
“作为从业者,我们希望能有更多以技术为导向的政策,只需技术合格,就给予企业必定的商场空间,在实践中逐渐打磨产品,吃透中心技术,鼓动企业将更多的人力、财力投入到研发傍边,这样才能让国产工业机器人真实在世界的舞台上唱主角,”马龙说。