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,也是支撐我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要基礎(chǔ)。
國內(nèi)自動化生產(chǎn)線中,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,多數(shù)時候仍需要人類親力親為,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,就要把人的符號化能力、學(xué)習(xí)能力、預(yù)見能力、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(以下簡稱“兆威”)在微型傳動系統(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、有知覺,能夠迅速、準(zhǔn)確地檢測及判斷各種復(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。
兆威通過標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械手傳動系統(tǒng)驅(qū)動模塊組裝制造工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)、視覺等傳動組件。微型傳動系統(tǒng)驅(qū)動結(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、控制器等,是價值鏈中利潤關(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。對齒輪壽命要求也比較高,對噪音更敏感。兆威在設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手傳動系統(tǒng)的時候,重心放在齒輪參數(shù)優(yōu)化,同時在減速器內(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,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,輸出級接近零側(cè)隙嚙合,行星輪既和太陽輪嚙合又和內(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)、潤滑技術(shù)、裝配技術(shù)、可靠性及壽命檢測技術(shù)以及傳動機(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,降低總成本,具有扭矩剛性大、振動小、耐沖擊性強(qiáng)、承載能力大、小體積等特點(diǎn),更好滿足六自由度機(jī)器人的傳動需,大大提了智能機(jī)器人感知與識別、機(jī)構(gòu)與傳動、控制與交互等方面的性能。
當(dāng)前,各個國家都在研究、開發(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)是未來發(fā)展趨勢。我國工業(yè)機(jī)器人的大部分核心部件為研發(fā)和生產(chǎn),在同類產(chǎn)品中價格優(yōu)勢明顯,性價比較高。且供貨周期短,服務(wù)響應(yīng)水平及時,但我國在工業(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)和銷售規(guī)模較小。
整體來看,我國工業(yè)機(jī)器人核心零部件國產(chǎn)化的趨勢已經(jīng)開始初步顯現(xiàn),但技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累還需要一定時間,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,培育具有競爭力的龍頭企業(yè),帶動中小企業(yè)向?qū)！⒕?、特、新方向發(fā)展,形成集群效應(yīng),增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競爭合力,將是未來我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展努力的方向。
隨著人力成本的上升,我國生產(chǎn)制造智能化改造升級的需求日益凸顯。據(jù)機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)預(yù)測,到2020年,將有170萬個新工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到世界各地的工廠中。這也意味著我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展還存在著很大的發(fā)展空間。
過去依靠要素成本驅(qū)動的優(yōu)勢不再,機(jī)器人的應(yīng)用,正開始為傳統(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)品的升級之路迫在眉睫。
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