在云計(jì)算、5G通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的興起之下,人工智能、機(jī)器人已成為各制造業(yè)競(jìng)相角逐的核心技術(shù)。機(jī)器人在當(dāng)前工業(yè)制造中占據(jù)著重要地位,它既是智能裝備產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,也是支撐我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中,現(xiàn)在的零部件都是用高精度的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手加工,但是在裝配時(shí),多數(shù)時(shí)候仍需要人類(lèi)親力親為,而工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手和人融合將能解決這一問(wèn)題。要做到人與工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手的融合,就要把人的符號(hào)化能力、學(xué)習(xí)能力、預(yù)見(jiàn)能力、自我調(diào)節(jié)能力、邏輯推理能力與工業(yè)機(jī)器人的精準(zhǔn)、力量、重復(fù)能力、作業(yè)時(shí)間、環(huán)境耐受力結(jié)合在一起。深圳市兆威機(jī)電股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“兆威”)在微型傳動(dòng)系統(tǒng)方面,幫助實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能化,搶抓智能制造紅利。

工業(yè)機(jī)器人智能化,即讓機(jī)器人有感覺(jué)、有知覺(jué),能夠迅速、準(zhǔn)確地檢測(cè)及判斷各種復(fù)雜的信息。隨著執(zhí)行與控制、學(xué)習(xí)與智能發(fā)育等技術(shù)進(jìn)步,機(jī)器人將從預(yù)編程、示教再現(xiàn)控制、直接控制、遙操作等被操縱作業(yè)模式,逐漸向?qū)W習(xí)、作業(yè)方向發(fā)展。

兆威通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械手傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模塊組裝制造工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)、視覺(jué)等傳動(dòng)組件。微型傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)可以改變工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)去提升工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)精度、改善工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境以適應(yīng)工作強(qiáng)度高、環(huán)境復(fù)雜作業(yè)的需求。

工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵零部件包括精密減速器、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)、控制器等,是價(jià)值鏈中利潤(rùn)關(guān)鍵點(diǎn),機(jī)器人制造企業(yè)與其上游零部件企業(yè)的關(guān)系呈現(xiàn)出供應(yīng)商壟斷型形態(tài)。

工業(yè)機(jī)器人所用于傳動(dòng)形式的齒輪的模數(shù)都介于0.15～0.5mm之間,屬于小模數(shù)齒輪。對(duì)齒輪壽命要求也比較高,對(duì)噪音更敏感。兆威在設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手傳動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候,重心放在齒輪參數(shù)優(yōu)化,同時(shí)在減速器內(nèi)部增加離合機(jī)構(gòu),當(dāng)機(jī)器跌倒減速器受到外接沖擊時(shí),齒輪能得到保護(hù)。此外,該系統(tǒng)選用的電機(jī)齒輪回差小,輸出級(jí)接近零側(cè)隙嚙合,行星輪既和太陽(yáng)輪嚙合又和內(nèi)齒輪嚙合,裝配方便。

此外,在耐磨材料技術(shù)、加工工藝優(yōu)化技術(shù)、潤(rùn)滑技術(shù)、裝配技術(shù)、可靠性及壽命檢測(cè)技術(shù)以及傳動(dòng)機(jī)理的探索中,兆威摸索研發(fā)了適合機(jī)器人應(yīng)用的效率、低重量的系列化減速器(齒輪箱)。該機(jī)械手減速電機(jī)在結(jié)構(gòu)、空間設(shè)計(jì)有嚴(yán)格的要求,在提高可靠性的同時(shí),降低總成本,具有扭矩剛性大、振動(dòng)小、耐沖擊性強(qiáng)、承載能力大、小體積等特點(diǎn),更好滿(mǎn)足六自由度機(jī)器人的傳動(dòng)需,大大提了智能機(jī)器人感知與識(shí)別、機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)、控制與交互等方面的性能。

當(dāng)前,各個(gè)國(guó)家都在研究、開(kāi)發(fā)和發(fā)展組合式機(jī)器人,這種機(jī)器人將由標(biāo)準(zhǔn)化的伺服電機(jī)、傳感器、手臂、手腕與機(jī)身等工業(yè)機(jī)器人組件標(biāo)準(zhǔn)化組合件拼裝制成。研究機(jī)器人結(jié)構(gòu)是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的大部分核心部件為研發(fā)和生產(chǎn),在同類(lèi)產(chǎn)品中價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,性?xún)r(jià)比較高。且供貨周期短,服務(wù)響應(yīng)水平及時(shí),但我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域起步較晚,產(chǎn)業(yè)主要在中下游行業(yè),生產(chǎn)和銷(xiāo)售規(guī)模較小。

整體來(lái)看,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人核心零部件國(guó)產(chǎn)化的趨勢(shì)已經(jīng)開(kāi)始初步顯現(xiàn),但技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累還需要一定時(shí)間,大多數(shù)企業(yè)還處于小批量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用階段。因此,培育具有競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè),帶動(dòng)中小企業(yè)向?qū)?、精、特、新方向發(fā)展,形成集群效應(yīng),增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)合力,將是未來(lái)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展努力的方向。

隨著人力成本的上升,我國(guó)生產(chǎn)制造智能化改造升級(jí)的需求日益凸顯。據(jù)機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)預(yù)測(cè),到2020年,將有170萬(wàn)個(gè)新工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到世界各地的工廠(chǎng)中。這也意味著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展還存在著很大的發(fā)展空間。

過(guò)去依靠要素成本驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)不再,機(jī)器人的應(yīng)用,正開(kāi)始為傳統(tǒng)制造業(yè)釋放出減員增效的新紅利。當(dāng)前智能機(jī)器人市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,智能機(jī)器人行業(yè)持續(xù)涌入創(chuàng)企業(yè)完善產(chǎn)業(yè)生態(tài),行業(yè)賽道將進(jìn)一步優(yōu)化細(xì)分,差異化產(chǎn)品的升級(jí)之路迫在眉睫。