中國機器人及自動化產業思考
http://www.debgrams.com 2015-11-23 11:05 來源：《中國科學報》
隨著中國制造業的轉型升級需要，“機器換人”在中國的各大省份和城市均表現出了迫切的需求，國家和政府均出臺了相關的支持和鼓勵政策。最近舉行的中國上海第十七屆中國工業博覽會集中了世界及中國的機器人自動化產業最近技術和研究成果，給了我們一個了解當前機器人及自動化產業發展動向的窗口。總結本次展會所展出的機器人可以看出以下幾個方面：
國外機器人注重通用性，國內機器人注重專用性。國外的機器人廠商主要研發力量在于集中解決工業機器人應用過程中所遇到的共性問題，希望一次生產能適用不同的領域和工況，例如，研發小型輕量化機器人、機器人的力控制技術、高速重載機器人等等。而國內由于在傳統的機器人領域很難與國外的大品牌競爭，因此更加看重特殊功能機器人市場，比如說移動機器人、送餐服務機器人，以及噴漆機器人等等。
輕量化、小型化、與人協作是趨勢。本次展出的機器人有眾多產品顯示了他們的輕量和小型的優勢，特別是可以看出，更多廠商注重了機器人與機器人、機器人與人的共同工作環境，改變了傳統的需要圍欄式的機器人工作模式，而是人機協同工作。
并聯機器人用量不大，但不可缺。雖然并聯機器人的用量并不如串聯式的工業機器人那么大，但是由于其超高速的性能和高剛度特征，大部分廠家仍然在繼續投入研發，并推出并聯機器人產品，但是其構型特征局限于常規的幾種，例如用于娛樂的Stewart平臺，以及包裝行業的二自由度及三自由度并聯Delta機器人。
娛樂機器人及服務機器人較少，但是已經開始受到關注。展會中已經開始有部分娛樂機器人及服務機器人的身影，例如錢江機器人的下象棋機器人、新松的送餐機器人，但是其總數量還不算很多。
模塊化、網絡化是趨勢。隨著大數據、網絡時代的來臨，一方面許多商家推出了兼容TCP/IP協議，EtherCAT、Ethernet等協議的機器人，以及機器人模塊。另一方面，如何實現機器人的快速構建，也是機器人產業面臨的問題。目前國內也有跡象開始研究模塊化機器人，但是目前停留在簡單的模塊上（如采用步進電機構成低沉本的模塊，使用CAN總線通訊等等），而國外的模塊化機器人則相對來說成熟，例如，Schunk公司的模塊化機器人。
移動機器人，特別是全向移動機器人是先鋒。具有大的工作空間，靈活機動，與人共融，是當前機器人的發展方向之一。具有這種特征的機器人在本次展會也有展示，如KUKA的KBR iiwa機器人，它基于麥克納姆輪實現了全向移動，并配合輕量化操作臂實現了移動操作功能，能夠實現無限的工作空間，靈活的操作能力。但是，這種全向移動的方法缺陷是與地面的摩擦力過大，受到了很大限制，例如某展臺展示的全向移動機器人，地面很明顯可以看到劃痕，而KUKA也不得不在機器人活動范圍加上鐵皮地板。
機器人應用技術開始受到重視。目前，國內的固高公司已經開始研究機器人的基于力的示教牽引，以提高機器人的易用性效果，而UR機器人公司則已經在其機器人上實現此功能，因此，國內在此方面的研究還是要落后一些。雖然UR的力牽引示教功能還不完善，但是依靠其力控制技術，他們也能實現與人的共同合作。
特殊領域用途機器人體現了國內與國外處于同一起跑線。雖然國外的特殊領域用途機器人也研究了很多年，并且取得了豐碩的成果，但是由于國內的環境與國外環境不一樣，而且技術需求也不一樣，因此對于瞄準中國市場來說，國內的特殊機器人與國外的可以應用于國內市場的特殊機器人具有同等的機遇，例如，新松的“刷油漆”機器人、電線巡檢機器人、中國重工的排爆機器人等。
機器人建模編程軟件開始受到重視。機器人技術發展的另一方面是需要依賴軟件的實現。由于前期的機器人廠家均只看重自家的產品，因此其軟件封閉性較強。最新的趨勢則是要利益共享，統一標準，例如很多軟件能夠兼容多種類型的機器人，ABB的RobotStudio以及KUKA正在跟西門子合作開發屬于自己的軟件，期望借助于這些軟件，其機器人能夠與自動化生產線無縫融合。
大公司之間競爭變得激烈。隨著機器人技術的發展日新月異，機器人公司之間的競爭變得越來越激烈，大公司吞并小公司的事情經常發生。但是，有價值的技術終究不會被埋沒，總會找到自己的空間。
在自動化展館，也展出了很多新的自動化技術。總的說來，在自動化領域還是以西門子、ABB等公司為巨頭，新的發展趨勢主要是面向自動化的成套技術解決方案，而成套技術的優勢在于各大廠商可以方便地集成自己的新技術，能夠讓生產線的柔性化程度更強。
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