I. Tło rozwoju robotów przemysłowych
Termin ROBOT został po raz pierwszy użyty w 1920 roku przez czeskiego dramatopisarza Karilo Chibeka w jego sztuce science fiction Rossum's Universal Robots i od tego czasu stał się synonimem robotyki.
W marcu 1938 roku magazyn The Meccano doniósł o modelu robota obsługującego, co było jednym z najwcześniejszych raportów o modelowym robocie przeznaczonym do zastosowań przemysłowych. Zaprojektowany przez Griffitha P. Taylora w 1935 roku, mógł poruszać się w pięciu osiach za pomocą jednego silnika elektrycznego. W 1954 roku firma GC Devol w Stanach Zjednoczonych zaprojektowała pierwszego elektronicznie programowalnego robota przemysłowego. W 1960 roku amerykańska firma AMF wyprodukowała-kolumnowego robota Versatran z kontrolą punktu i trajektorii, który był pierwszym na świecie robotem zastosowanym w produkcji przemysłowej.
W 1974 r. firmie Cincinnati Milacron udało się opracować robota-z wieloma przegubami. W 1979 roku firma Unimation wypuściła na rynek robota PUMA, który jest wielo-przegubowym, w całości-napędem silnikowym, wieloprocesorowym i dodatkowym sterowaniem robota, wykorzystującym specjalny język VAL, który może być wyposażony w czujniki wizualne, dotykowe i siły, co w tamtym czasie było najbardziej zaawansowanym technologicznie robotem przemysłowym. Dzisiejsze roboty przemysłowe w dużej mierze opierają się na tej konstrukcji. Ten okres działania robota należy do robotów typu „Teach-in/Playback” (Teach-in/Playback), tylko z pamięcią i pojemnością, zgodnie z odpowiednim programem powtarzania operacji, otaczające środowisko zasadniczo nie ma możliwości percepcji i kontroli sprzężenia zwrotnego.
W latach 80. wraz z rozwojem technologii wykrywania, w tym czujników wizualnych,-czujników niewizualnych i technologii przetwarzania informacji, pojawiła się druga generacja robotów - robotów sensorycznych. Jest w stanie uzyskać część istotnych informacji o środowisku operacyjnym i obiekcie operacyjnym, przeprowadzić określone przetwarzanie-w czasie rzeczywistym i poprowadzić robota do wykonywania operacji. Roboty drugiej generacji znalazły szerokie zastosowanie w produkcji przemysłowej.
Kraje prowadzą obecnie badania nad „inteligentnym robotem”, który nie tylko ma więcej niż druga generacja robotów o większej świadomości ekologicznej, ale także potrafi logicznie myśleć, oceniać i podejmować-decyzje, zgodnie z wymogami operacyjnymi i informacjami środowiskowymi, aby pracować autonomicznie.
II. Scenariusze zastosowań robotów przemysłowych
Od wczesnych lat sześćdziesiątych ludzkość stworzyła pierwsze roboty przemysłowe, roboty wykazują swoją wielką żywotność, w ciągu nieco ponad 50 lat technologia robotyki szybko się rozwinęła, w wielu dziedzinach produkcyjnych, roboty przemysłowe są najczęściej stosowane w branży motoryzacyjnej oraz produkcji części i komponentów samochodowych i stale rozszerzają się na inne obszary, takie jak przemysł obróbczy, elektronika, przemysł elektryczny, przemysł gumowy i tworzyw sztucznych, samochody i części samochodowe oraz przemysł produkujący komponenty. Przemysł elektryczny, przemysł gumowy i tworzyw sztucznych, przemysł spożywczy, produkcja drewna i mebli oraz inne dziedziny. W produkcji przemysłowej w dużej liczbie zastosowano roboty spawalnicze, roboty do szlifowania i polerowania, roboty spawalnicze, roboty do obróbki laserowej, roboty natryskowe, roboty manipulacyjne, roboty próżniowe i inne roboty przemysłowe. Poniżej znajduje się wprowadzenie do niektórych scenariuszy zastosowań i charakterystyk technicznych robotów przemysłowych.
III. Aktualna sytuacja robotów przemysłowych
Wraz ze wzrostem liczby robotów przemysłowych trendem stanie się „maszyna dla człowieka”. Foxconn już wcześniej ogłosił, że w ciągu trzech lat zakupi milion robotów, które mają zostać zbudowane w Shanxi Jincheng, „największej na świecie bazie produkcyjnej inteligentnych robotów”, w 2016 roku.
Motoryzacja, elektronika, żywność, chemikalia, tworzywa sztuczne i guma, wyroby metalowe, sześć branż produkcyjnych jest postrzeganych jako obecne zastosowanie robotów przemysłowych w głównych obszarach. Agencja przewidywała, że roczny popyt będzie wynosić od 1 miliona do 2 milionów jednostek, co odpowiada zapotrzebowaniu chińskiego rynku robotów przemysłowych na około 70%.
Według stanu na wrzesień tego roku liczba wszystkich chińskich przedsiębiorstw zajmujących się robotyką osiągnęła prawie 420. Ponadto w całych Chinach trwa obecnie budowa ponad 30 parków przemysłowych zajmujących się robotyką.
Powodem gwałtownego wzrostu liczby robotów przemysłowych na rynku chińskim jest, po pierwsze, fakt, że pod względem kosztów roboty stanowią zwykle tylko jedną-koszt pracy; po drugie, roboty mogą również wnieść wiele nowej wartości dodanej w zakresie jakości, wydajności i zarządzania. Dlatego w związku z szybkim doskonaleniem technologii robotyki, ceny dramatycznie spadły, niedobory siły roboczej, rosnące koszty pracy i inne czynniki, chiński przemysł robotyki przemysłowej znajduje się w epoce rozkwitu.
IV. Kluczowe technologie robotów przemysłowych
1. Podstawowy skład systemu robota
Robot przemysłowy składa się z 3 głównych części i 6 podsystemów, którymi są część mechaniczna, część wykrywająca i część sterująca, przy czym 6 podsystemów można podzielić na system struktury mechanicznej, układ napędowy, system wykrywania, system interakcji ze środowiskiem robota, system interakcji człowiek-maszyna i system sterowania.
Skład systemu robota przemysłowego
(1) Układ struktury mechanicznej robotów przemysłowych składa się z trzech głównych części: podstawy, ramienia i manipulatora końcowego, a każda z tych głównych części ma szereg układów mechanicznych o kilku stopniach swobody. Jeżeli baza posiada mechanizm kroczący, stanowi ona robota kroczącego; jeżeli podstawa nie posiada mechanizmu chodzenia i zginania, stanowi pojedyncze ramię robota. Ramię składa się zazwyczaj z ramienia, przedramienia i nadgarstka. Manipulator końcowy to ważna część montowana bezpośrednio na nadgarstku. Może to być uchwyt dwupalcowy lub wielopalcowy-, może być także pistoletem do malowania, narzędziami spawalniczymi i innymi narzędziami operacyjnymi.
(2) układ napędowy, aby robot mógł działać, musi znajdować się w przegubach, czyli o każdym stopniu swobody ruchu w urządzeniu transmisyjnym, jakim jest układ napędowy. Układ napędowy może być hydrauliczny, pneumatyczny, elektryczny lub stanowić ich kombinację w celu zastosowania układu zintegrowanego, może być napędem bezpośrednim lub pośrednim poprzez pas synchroniczny, łańcuch, układ kół, przekładnie harmoniczne i inny mechaniczny mechanizm przekładni.
(3) System wykrywania składa się z modułu czujnika wewnętrznego i modułu czujnika zewnętrznego w celu uzyskania znaczących informacji o stanie środowiska wewnętrznego i zewnętrznego. Zastosowanie inteligentnych czujników poprawia poziom mobilności, zdolności adaptacyjnych i inteligencji robota. Ludzki układ sensoryczny jest niezwykle zręczny w wyczuwaniu informacji o świecie zewnętrznym, jednak w przypadku niektórych konkretnych informacji czujniki są skuteczniejsze niż ludzki układ sensoryczny.
(4) System wymiany środowiska robota to nowoczesny robot przemysłowy i środowisko zewnętrzne sprzętu wymiennego systemu styku i koordynacji. Roboty przemysłowe i urządzenia zewnętrzne zestawione w jednostkę funkcjonalną, taką jak jednostka przetwarzająca, jednostka spawalnicza, jednostka montażowa itp. Oczywiście może to być również wiele robotów, wiele obrabiarek lub urządzeń, wiele urządzeń do przechowywania części itp. w jednostkę funkcjonalną w celu wykonywania skomplikowanych zadań.
(5) system wymiany-człowieka i maszyny to sterowanie przez operatora i robota oraz kontakt z urządzeniem robota, na przykład standardowym terminalem komputera, konsolą poleceń, tablicą wyświetlającą informacje, sygnałem alarmowym itp. System można podzielić na dwie główne kategorie: urządzenia-wydające polecenia i urządzenia wyświetlające informacje.
6) System sterowania robotem jest mózgiem robota i jest głównym czynnikiem określającym funkcję i wydajność robota.
Zadaniem układu sterującego jest sterowanie siłownikiem robota tak, aby wykonał zadany ruch i funkcję zgodnie z programem instrukcji obsługi robota i sygnałem zwrotnym z czujnika. Jeśli robot przemysłowy nie ma charakterystyki sprzężenia zwrotnego, jest to system sterowania z pętlą-otwartą; jeśli ma charakterystykę sprzężenia zwrotnego informacji, jest to system sterowania w-pętli zamkniętej. Zgodnie z zasadą sterowania system sterowania można podzielić na system sterowania programem, system sterowania adaptacyjnego i system sterowania sztuczną inteligencją. W zależności od formy działania sterowania, system sterowania można podzielić na sterowanie punktowe i sterowanie trajektorią. Typ pozycji punktowej kontroluje jedynie dokładne pozycjonowanie siłownika z jednego punktu do drugiego i jest odpowiedni do operacji, takich jak załadunek i rozładunek obrabiarek, zgrzewanie punktowe i ogólna obsługa, załadunek i rozładunek itp. Typ trajektorii ciągłej steruje ruchem siłownika zgodnie z zadaną trajektorią i nadaje się do operacji takich jak ciągłe spawanie i malowanie.
Zadaniem układu sterującego jest sterowanie siłownikiem robota tak, aby wykonał zadany ruch i funkcję zgodnie z programem instrukcji obsługi robota i sygnałem zwrotnym z czujnika. Jeśli robot przemysłowy nie ma charakterystyki sprzężenia zwrotnego, jest to system sterowania z pętlą-otwartą; jeśli ma charakterystykę sprzężenia zwrotnego informacji, jest to system sterowania w-pętli zamkniętej. Zgodnie z zasadą sterowania system sterowania można podzielić na system sterowania programem, system sterowania adaptacyjnego i system sterowania sztuczną inteligencją. W zależności od formy działania sterowania, system sterowania można podzielić na sterowanie punktowe i sterowanie trajektorią. Kompletny zestaw robotów przemysłowych obejmuje korpus robota, oprogramowanie systemowe, szafę sterowniczą, peryferyjny sprzęt mechaniczny, wizję CCD, uchwyt/chwytak, szafę sterowniczą PLC dla sprzętu peryferyjnego oraz skrzynkę demonstracyjną/demonstracyjną.
Poniższa sekcja skupia się na układzie napędowym i systemie wykrywania robota.
2. Układ napędowy robota
Układ napędowy robotów przemysłowych dzieli się na trzy główne kategorie, a mianowicie hydrauliczny, pneumatyczny i elektryczny, w zależności od źródła zasilania. W zależności od potrzeb te trzy podstawowe typy można także łączyć w kompozytowy układ napędowy. Te trzy typy podstawowych układów napędowych mają swoją własną charakterystykę.
Hydrauliczny układ napędowy: Ponieważ technologia hydrauliczna jest technologią bardziej dojrzałą. Ma dużą moc, siłę (lub moment) i współczynnik bezwładności, szybką reakcję, łatwą do zrealizowania charakterystykę napędu bezpośredniego. Nadaje się do stosowania w tych robotach o dużym udźwigu, dużej bezwładności i pracujących w środowisku-odpornym na spawanie. Jednak układ hydrauliczny wymaga konwersji energii (energii elektrycznej na energię hydrauliczną), sterowania prędkością w większości przypadków za pomocą regulacji prędkości dławienia, sprawność jest niższa niż w przypadku elektrycznego układu napędowego. Odpływ ciekłego osadu z układu hydraulicznego może zanieczyszczać środowisko, a hałas podczas pracy jest również wyższy. Ze względu na te słabości w ostatnich latach są one często zastępowane układami elektrycznymi w robotach o obciążeniu do 100 kg.
W pełni hydrauliczne roboty-do ciężkich zadań
Napęd pneumatyczny ma zalety dużej prędkości, prostej struktury systemu, łatwej konserwacji i niskiej ceny. Jednak ze względu na niskie ciśnienie robocze urządzenia pneumatycznego dokładne ustawienie nie jest łatwe. Zwykle jest ono używane tylko w napędzie-efektywu końcowego robota przemysłowego. Pneumatyczny chwytak ręczny, cylinder obrotowy i pneumatyczna przyssawka jako efektor-końcowy mogą być używane do chwytania i montażu detali o średnim i małym obciążeniu. Na rysunku pokazano pneumatyczne przyssawki i pneumatyczne chwytaki robota.
Przyssawki pneumatyczne i pneumatyczne chwytaki robotów
Napęd silnikowy to główny tryb napędu nowoczesnych robotów przemysłowych, podzielony na cztery kategorie silników: serwomotory prądu stałego, serwomotory prądu przemiennego, silniki krokowe i silniki liniowe. Serwosilniki prądu stałego i serwomotory prądu przemiennego ze sterowaniem w-pętli zamkniętej, zwykle stosowane w-precyzyjnych i-szybkich napędach robotów; silniki krokowe spełniające wymagania dotyczące precyzji i prędkości nie są zbyt częste, zastosowanie sterowania w otwartej-pętli; silniki liniowe i ich systemy sterowania napędem osiągnęły dojrzałość techniczną, tradycyjne urządzenie transmisyjne nie może być porównywane z doskonałą wydajnością, taką jak dostosowanie do zastosowań z bardzo dużą-i bardzo małą-prędkością, wysokie przyspieszenie, wysoka dokładność, brak pustego powrotu, niskie zużycie, struktura i konstrukcja chwytaka robota. Brak pustego tyłu, niskie zużycie, prosta konstrukcja, brak reduktora i sprzęgła śrubowego przekładni. Ze względu na dużą liczbę wymagań dotyczących napędów liniowych w robotach równoległych, silniki liniowe są szeroko stosowane w dziedzinie robotów równoległych.
3. System wykrywania robota
System percepcji robota przekształca różne informacje o stanie wewnętrznym i informacje o środowisku robota z sygnałów na dane i informacje, które mogą być zrozumiane i zastosowane przez samego robota lub pomiędzy robotami. Oprócz konieczności dostrzegania wielkości mechanicznych związanych z jego własnym stanem pracy, takich jak przemieszczenie, prędkość, przyspieszenie, siła i moment obrotowy, ważnym aspektem percepcji robota przemysłowego jest technologia percepcji wzrokowej.
Wizualne systemy serwo wykorzystują informacje wizualne jako sygnały zwrotne do sterowania w celu dostosowania pozycji i postawy robota. Zastosowania w tym obszarze dotyczą głównie przemysłu półprzewodników i elektroniki. Systemy widzenia maszynowego są również szeroko stosowane w różnych aspektach kontroli jakości, identyfikacji przedmiotów obrabianych, sortowania żywności i pakowania.
Zwykle wizualnym serwomechanizmem robota jest serwo wizualne oparte na pozycji-lub serwo wizualne oparte na obrazie-, znane również odpowiednio jako serwo wizualne 3D i serwo wizualne 2D. Każda z tych dwóch metod ma swoje zalety i zastosowanie, a także pewne wady, dlatego zaproponowano 2,5-wymiarowe metody wizualnego serwa.
Oparta na pozycji{0}}wizualny system serwo wykorzystuje parametry kamery do ustalenia zależności mapowania między informacjami o obrazie a informacjami o położeniu/położeniu końcowego-efektora robota, aby zrealizować sterowanie w-pętli zamkniętej położeniem efektora końcowego-robota. Błędy położenia i położenia efektora końcowego są szacowane na podstawie informacji o położeniu efektora końcowego- uzyskanych z obrazów przechwyconych w czasie rzeczywistym- oraz modelu geometrycznego zlokalizowanego celu, a następnie w oparciu o błędy położenia i położenia uzyskiwane są nowe parametry położenia i położenia każdego stawu. Obsługa wizualna-oparta na pozycji wymaga, aby efekt końcowy-był zawsze widoczny w scenie wizualnej oraz aby obliczane były informacje o jego położeniu 3D w trybie 3D. Eliminacja zakłóceń i szumów w obrazie jest kluczem do zapewnienia dokładnego obliczenia błędów pozycji i postawy.
Serwowizja 2D wyprowadza sygnał błędu porównując cechy obrazu uchwyconego przez kamerę z danym obrazem (a nie z informacją geometryczną 3D). Robot jest następnie korygowany przez wspólny kontroler i kontroler wizyjny oraz aktualny stan pracy robota, umożliwiając robotowi dokończenie sterowania serwomechanizmem. W porównaniu z serwomechanizmem wizualnym 3D, serwomechanizm wizualny 2D jest bardziej odporny na błędy kalibracji kamery i robota, ale przy projektowaniu wizualnego serwosterownika nieuchronnie pojawiają się problemy, takie jak osobliwość obrazu matryca Jacobiego i lokalne minima.
Aby zaradzić ograniczeniom wizualnych metod serwo 3D i 2D, F. Chaumette i in. zaproponował 2,5-wymiarową metodę wizualnego serwa. Oddziela on kontrolę-w pętli zamkniętej nad przesunięciem i obrotem kamery oraz rekonstruuje stosunek orientacji i głębi obrazowania obiektu w przestrzeni 3D na podstawie punktów charakterystycznych obrazu, przy czym część translacyjna jest reprezentowana przez współrzędne punktów charakterystycznych na płaszczyźnie obrazu. Metoda ta umożliwia z powodzeniem łączenie sygnałów obrazu i sygnałów położenia wyodrębnionych na podstawie obrazu w sposób organiczny oraz syntezę generowanych przez nie sygnałów błędów w celu uzyskania informacji zwrotnej, co w dużym stopniu rozwiązuje problemy odporności, osobliwości i minimów lokalnych. Jednakże w tej metodzie nadal istnieją pewne problemy do rozwiązania, takie jak zapewnienie, że obiekt referencyjny zawsze znajduje się w polu widzenia kamery podczas procesu serwowania oraz istnienie nieunikalnych rozwiązań przy dekompozycji macierzy osobliwości.
Modelując kontroler wizyjny, należy znaleźć odpowiedni model opisujący relację mapowania pomiędzy efektorem końcowym robota a kamerą. Metoda obrazu matryc Jacobiego jest szeroko stosowaną klasą metod w dziedzinie badań wspomagających widzenie robotów. Macierz Jacobiego obrazu zmienia się-w czasie, dlatego należy ją obliczyć lub oszacować online.
4. Kluczowe podstawowe komponenty robota
Na robota składają się 4 główne elementy, 22% kosztu korpusu, 24% układu serwo, 36% reduktora i 12% sterownika. Kluczowe podstawowe komponenty robota odnoszą się do układu napędowego robota, układu sterowania i układu interakcji człowiek-maszyna, odgrywają kluczową rolę w wpływaniu na wydajność robota oraz mają ogólność i modułowość jednostki składowej. Kluczowe komponenty robotów dzielą się głównie na trzy następujące części:-precyzyjny reduktor robota,-wysokowydajne serwosilniki i napędy prądu przemiennego i stałego,-wysokowydajny sterownik robota.
1) Reduktor
Reduktor jest kluczowym elementem robota i obecnie stosowane są głównie dwa typy reduktorów: reduktor harmonicznych i reduktor RV.
Metodę transmisji harmonicznych wynalazł amerykański wynalazca C. WaltMusser w połowie-lat pięćdziesiątych XX wieku. Reduktor harmoniczny składa się głównie z generatora fal, elastycznej przekładni i sztywnej przekładni 3 podstawowych elementów, w oparciu o generator fal w celu wytworzenia elastycznej przekładni w celu wytworzenia kontrolowanego odkształcenia sprężystego oraz ze sztywnym zazębieniem przekładni w celu przeniesienia ruchu i mocy. Jednostopniowy-przekładnia ma współczynnik prędkości do 70 ~ 1000, przy pomocy elastycznego odkształcenia koła można wykonać w odwrotnej kolejności bez zazębiania się luzów. W porównaniu z reduktorem ogólnym, gdy wyjściowy moment obrotowy jest taki sam, objętość reduktora harmonicznego można zmniejszyć o 2/3, a masę można zmniejszyć o 1/2. elastyczne koło wytrzymuje duże zmienne obciążenie, a zatem jego wytrzymałość zmęczeniowa materiału, wymagania dotyczące przetwarzania i obróbki cieplnej są wysokie, proces produkcyjny jest złożony, elastyczne działanie koła jest kluczem do wysokiej jakości reduktora harmonicznego.
Niemiec LorenzBaraen zaproponował zasadę cykloidalnej przekładni planetarnej w 1926 r., a japońska firma TEIJINSEIKICo., Ltd. objęła wiodącą rolę w opracowywaniu reduktora do samochodów kempingowych w latach 80-tych. Reduktor RV składa się z przedniego stopnia przekładni planetarnej i tylnego stopnia reduktora cykloidalnego. W porównaniu do przekładni harmonicznych, przekładnie RV zapewniają lepszą dokładność obrotu i utrzymanie dokładności.
Chen Shixian wynalazł technologię przekładni pod napięciem. Czwarta generacja przekładni rolkowej oscylacyjnej (ORT) została z powodzeniem zastosowana w wielu produktach przemysłowych. Złożona przekładnia oscylacyjna rolkowa (CORT) zaproponowana na bazie ORT ma nie tylko podobne zalety przekładni RV, ale także przezwycięża wady siły łożyska wału korbowego przekładni RV, niską trwałość i dodatkowo poprawia żywotność i nośność; Struktura CORT pozwala na to samo. Struktura CORT sprawia, że różnica zwrotu jest mniejsza przy tym samym wskaźniku precyzji, a precyzja ruchu i sztywność są wyższe, co łagodzi wady przekładni RV wymagające dużej precyzji produkcji i może stosunkowo zmniejszyć wymagania dotyczące przetwarzania i koszty produkcji. CORT jest niezależnie rozwijany w Chinach i posiada niezależne prawa własności intelektualnej. Instytut badawczy-odpornych na zużycie stopów Anshan i Zhejiang Hengfengtai Reduktor Manufacturing Co., Ltd. z sukcesem opracowały reduktory CORT do robotów.
Reduktor ORT Reduktor CORT
Obecnie, jeśli chodzi o-precyzyjne reduktory robotyczne, 75% udziału w rynku jest zmonopolizowane przez dwie japońskie firmy zajmujące się reduktorami, odpowiednio dostarczające reduktor cykloidalny do samochodów kempingowych Japan Nabtesco i wysokowydajny-reduktor harmonicznych Japan Harmonic Drive. w tym ABB, FANUC, KUKA, MOTOMAN, w tym międzynarodowi główni producenci robotów, reduktor dwóch powyższych firm w celu dostarczenia krajowym i międzynarodowym producentom robotów reduktorów dwóch powyższych firm. Wszystkie przekładnie międzynarodowych producentów robotów głównego nurtu, w tym ABB, FANUC, KUKA i MOTOMAN, są dostarczane przez powyższe dwie firmy. Tym, co różni się od ogólnych modeli wybranych przez krajowe firmy zajmujące się robotyką, jest to, że międzynarodowi producenci robotów głównego nurtu podpisali strategiczne relacje kooperacyjne z powyższymi dwoma firmami, a większość dostarczanych produktów to specjalistyczne modele ulepszone zgodnie ze specjalnymi wymaganiami producentów na podstawie modeli ogólnych. Krajowe badania nad-precyzyjnym reduktorem cykloidalnym rozpoczęły się późno, tylko w niektórych szkołach wyższych i uniwersytetach instytuty badawcze przeprowadziły odpowiednie badania. Obecnie nie ma dojrzałych produktów stosowanych w robotach przemysłowych. W ostatnich latach niektórzy krajowi producenci i instytucje, na przykład Zhejiang Hengfengtai, Państwowe Kluczowe Laboratorium Przekładni Mechanicznej Uniwersytetu w Chongqing, Fabryka Reduktorów w Tianjin, Fabryka Obrabiarek Qinchuan, Instytut Kolejnictwa w Dalian i tak dalej, zaczęli zajmować się lokalizacją i uprzemysłowieniem-umysłu badań nad wysoce precyzyjnymi reduktorami cykloidalnymi. Jeśli chodzi o reduktor harmonicznych, w Chinach dostępne są produkty alternatywne, takie jak Beijing Sinotech Kemi, Beijing Harmonic Drive, ale w przypadku odpowiednich produktów pod względem prędkości wejściowej, wysokości skrętu, dokładności przekładni i wydajności w przypadku produktów japońskich wciąż istnieje niewielka luka, dopiero rozpoczęło się dojrzałe zastosowanie robotów przemysłowych.
2) Silniki serwo
Jeśli chodzi o serwosilnik i napęd, obecna europejska część napędu robota jest dostarczana głównie przez Lenze, Lust, Bosch Rexroth i inne firmy, te europejskie silniki i komponenty napędu są przeciążalne, odpowiedź dynamiczna jest dobra, otwartość napędu jest duża i ma interfejs magistrali, ale cena jest droga. Kluczowe komponenty robotów przemysłowych japońskiej marki są dostarczane głównie przez Yaskawa, Panasonic, Mitsubishi i inne firmy, ich cena jest stosunkowo niska, ale reakcja dynamiczna jest słaba, otwartość jest słaba, a większość z nich ma tylko tryb sterowania analogowego i impulsowego. W ostatnich latach Chiny przeprowadziły również podstawowe badania i uprzemysłowienie silników synchronicznych z magnesami trwałymi prądu przemiennego o dużej mocy i części napędowych, takie jak Harbin Institute of Technology w Pekinie i Lisi, Guangzhou CNC i inne jednostki, a także dysponują niewielkimi mocami produkcyjnymi, ale ich dynamikę, otwartość i niezawodność należy zweryfikować w bardziej praktycznych zastosowaniach w projektach robotyki.
3) Kontroler
Jeśli chodzi o sterowniki robotów, obecni główni zagraniczni producenci robotów korzystają z ogólnej platformy wieloosiowych-sterowników ruchu opartej na niezależnych badaniach i rozwoju. Obecnie ogólna platforma sterowników wielo-osiowych jest podzielona głównie na procesory wbudowane (DSP, POWER PC) stanowiące rdzeń karty sterującej ruchem i komputer przemysłowy oraz system-czasu rzeczywistego stanowiący rdzeń systemu PLC, które są reprezentowane przez kartę PMAC firmy Delta Tau i system TwinCAT firmy Beckhoff. Krajowa karta kontroli ruchu, solidna, wysoka firma opracowała odpowiednie dojrzałe produkty, ale zastosowanie robota jest stosunkowo niewielkie.
5. System operacyjny robota
Wspólny system operacyjny robotów (robot Operating System, ROS) to ujednolicona platforma konstrukcyjna przeznaczona dla robotów, która umożliwia każdemu projektantowi robotów korzystanie z tego samego systemu operacyjnego do tworzenia oprogramowania robotów. ROS będzie promować rozwój branży robotycznej w kierunku niezależności sprzętu i oprogramowania. Model rozwoju niezależnego od sprzętu-oprogramowania w ogromnym stopniu przyczynił się do rozwoju i szybkiego postępu technologii komputerów stacjonarnych, laptopów i smartfonów.
ROS jest trudniejszy do opracowania niż komputerowy system operacyjny. Komputery muszą wykonywać jedynie dobrze-zdefiniowane operacje matematyczne, podczas gdy roboty muszą wykonywać bardziej złożone operacje związane z rzeczywistym ruchem.
ROS zapewnia standardowe usługi systemu operacyjnego, w tym abstrakcję sprzętu, kontrolę urządzeń bazowych, implementację typowych funkcji,-komunikaty między procesami i zarządzanie pakietami.
ROS jest podzielony na dwie warstwy, dolna warstwa to warstwa systemu operacyjnego, a wyższa warstwa to różne pakiety oprogramowania wniesione przez społeczność użytkowników w celu realizacji różnych funkcji robota.
Główną istniejącą architekturą systemów operacyjnych robotów jest system operacyjny Ubuntu typu open source oparty na Linuksie. Ponadto na Uniwersytecie Stanforda, Massachusetts Institute of Technology i Uniwersytecie w Monachium w Niemczech opracowano różne typy systemów ROS. Zespół programistów robotyki firmy Microsoft również wydał w 2007 roku „wersję robotyki dla systemu Windows”.
6. Planowanie ruchu robota
Aby poprawić efektywność pracy, a także aby robot mógł wykonać określone zadanie w jak najkrótszym czasie, konieczne jest rozsądne planowanie ruchu. Planowanie ruchu offline dzieli się na planowanie ścieżki i planowanie trajektorii.
Celem planowania trasy jest zapewnienie jak największej odległości między ścieżką a przeszkodą przy możliwie najkrótszej długości ścieżki; celem planowania trajektorii jest przede wszystkim to, aby przeguby robota w ruchu przestrzennym miały jak najkrótszy czas działania robota lub jak najmniejszą energię. Planowanie trajektorii w planowaniu ścieżki w oparciu o dodawanie informacji szeregów czasowych, robot wykonuje zadanie planowania prędkości i przyspieszenia, tak aby spełnić wymagania płynności i sterowności prędkości.
Odtwarzanie demonstracji to jedna z metod planowania ścieżki, poprzez przestrzeń operacyjną do demonstracji i rejestrowania wyników demonstracji oraz reprodukowania w procesie pracy. Demonstracja na miejscu- bezpośrednio odpowiada potrzebom robota do ukończenia działania, ścieżka jest intuicyjna i jasna. Wadą jest to, że wymaga doświadczonych operatorów i pochłania dużo czasu, a ścieżka może nie być zoptymalizowana. Aby rozwiązać powyższe problemy, można zbudować wirtualny model robota, a planowanie ścieżki zadania operacyjnego można zrealizować poprzez wirtualną wizualizację.
Planowanie ścieżki można przeprowadzić w przestrzeni połączeń. Gasparetto wykorzystuje pięciokrotność B-sklejanych jako funkcję interpolacji dla trajektorii połączeń, a całka kwadratu dodatkowego przyspieszenia w odniesieniu do czasu ruchu jest wykorzystywana jako funkcja celu do optymalizacji, aby zapewnić, że ruch każdego połączenia jest wystarczająco płynny. Songguo Liu oblicza interpolację trajektorii połączeń robota za pomocą pięciokrotnego splajnu B, a wartości punktów końcowych prędkości i przyspieszenia poszczególnych przegubów robota można dowolnie konfigurować, zgodnie z wymaganiami dotyczącymi gładkości. Ponadto planowanie trajektorii w przestrzeni wspólnej pozwala uniknąć problemu osobliwości w przestrzeni operacyjnej. Huo i in. zaprojektował algorytm optymalizacji trajektorii złącza, aby uniknąć osobliwości w przestrzeni złącza, wykorzystując redundancję w funkcjonalności pewnego połączenia robota spawalniczego łukowego o 6-stopniach-swobody swobodnej podczas zadania oraz przyjmując osobliwość robota i ograniczenia połączeń jako ograniczenia w celu optymalizacji obliczeń przy użyciu metody TWA.
Wspólne planowanie ścieżki przestrzeni ma następujące zalety w porównaniu z planowaniem ścieżki przestrzeni operacyjnej:
① Unikanie problemu osobliwości robota w przestrzeni operacyjnej;
② Ponieważ ruch robota jest kontrolowany poprzez sterowanie ruchem silników przegubów, unika się dużej liczby obliczeń kinematyki przedniej i odwrotnej w przestrzeni przegubowej;
③Indywidualne trajektorie stawów w przestrzeni stawowej ułatwiają optymalizację kontroli.
V. Klasyfikacja robotów przemysłowych
1. Ze względu na budowę mechaniczną dzieli się je na roboty szeregowe i równoległe.
(1) robot szeregowy charakteryzuje się tym, że ruch jednej osi powoduje zmianę początku współrzędnych drugiej osi, w rozwiązaniu pozycyjnym robot szeregowy łatwo jest rozwiązać rozwiązanie pozytywne, ale rozwiązanie odwrotne jest bardzo trudne;
(2) Robot równoległy wykorzystuje mechanizm równoległy, a ruch jednej osi nie zmienia początku współrzędnych drugiej osi. Robot równoległy ma zalety dużej sztywności, stabilnej konstrukcji, dużej nośności, wysokiej precyzji mikro-ruchu i małego obciążenia ruchu. Jego rozwiązanie dodatnie jest trudne do rozwiązania odwrotnego, które jest bardzo łatwe. Na rysunku pokazano roboty szeregowe i równoległe.
Robot tandemowy, robot równoległy
2. Roboty przemysłowe dzieli się na następujące kategorie ze względu na postać współrzędnych operatora: (Forma współrzędnych odnosi się do postaci układu współrzędnych odniesienia przyjętego przez ramię operatora w ruchu.)
(1) Roboty przemysłowe typu kartezjańskiego
Jego część ruchowa składa się z trzech wzajemnie prostopadłych ruchów liniowych (tj. PPP), a jego obszar roboczy jest prostokątny. Jego odległość ruchu w każdym kierunku osiowym można odczytać bezpośrednio na każdej osi współrzędnych, co jest intuicyjne, łatwe do zaprogramowania i obliczenia położenia i położenia, wysoka dokładność pozycjonowania, swobodne sterowanie-sprzęganiem, prosta konstrukcja, ale przestrzeń zajmowana przez korpus jest duża pod względem objętości, małego zasięgu działania, słabej elastyczności i trudnej do współpracy z innymi robotami przemysłowymi.
(2) Robot przemysłowy o współrzędnych cylindrycznych
Forma ruchu realizowana jest za pomocą obrotu i dwóch mobilnych systemów ruchu, wykres obszaru roboczego cylindra, w porównaniu z robotem przemysłowym o współrzędnych kartezjańskich, w tych samych warunkach przestrzeni roboczej, ciało zajmuje niewielką objętość, ale zakres ruchu jest duży, jego dokładność pozycjonowania ustępuje jedynie robotowi kartezjańskiemu ze współrzędnymi, trudnemu do skoordynowania z innymi robotami przemysłowymi.
(3) Robot przemysłowy ze współrzędnymi kulowymi
Robot przemysłowy z kulą-, znany również jako robot przemysłowy ze współrzędnymi biegunowymi-, którego ruch ramienia składa się z dwóch ruchów obrotowych i ruchu liniowego (tj. RRP, obrotowego, pochylonego i cofającego) składającego się z kuli w przestrzeni roboczej, może poruszać się w górę i w dół oraz może chwytać ziemię lub uczyć koordynacji niskiego położenia przedmiotu obrabianego, jego dokładności pozycjonowania jest wysoki, błąd położenia i długość ramienia są proporcjonalne do długości ramienia.
4)Wieloprzegubowe roboty przemysłowe-
To ramię robota przemysłowego, znane również jako roboty przemysłowe o współrzędnych obrotowych, i ludzka kończyna górna, podobne do pierwszych trzech stawów, to imadło obrotowe (tj. RRR). Robot przemysłowy składa się zazwyczaj z kolumn oraz dużych i małych ramion. Kolumny i duże ramię tworzą stawy barkowe, duże ramię i stawy łokciowe pomiędzy małym ramieniem, tak że duże ramię wykonuje ruch obrotowy i macha pochyleniem, a małe ramię wykonuje zamach. Jego konstrukcja jest najbardziej zwarta, elastyczna, ma najmniejszą powierzchnię, może współpracować z innymi robotami przemysłowymi, ale dokładność pozycjonowania jest niska, występuje problem z równowagą, sprzężeniem sterującym, ten robot przemysłowy jest coraz szerzej stosowany.
(5) Robot przemysłowy typu płaskiego
Wykorzystuje ruchomy przegub i dwa przeguby obrotowe (tj. PRR), ruchome przeguby, aby uzyskać ruch w górę i w dół, podczas gdy dwa przeguby obrotowe kontrolują ruchy do przodu i do tyłu, w lewo i w prawo. Ta forma robota przemysłowego jest również znana jako robot montażowy (SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm). W kierunku poziomym charakteryzuje się elastycznością, natomiast w kierunku pionowym zapewnia dużą sztywność. Jest to prosta konstrukcja o elastycznym działaniu, używana głównie w operacjach montażowych, szczególnie odpowiednia do montażu z wstawianiem małych-części, np. w przemyśle elektronicznym, wstawiania, montażu w szerokim zakresie zastosowań aplikacje.
3. Roboty przemysłowe według metody wprowadzania programu w celu rozróżnienia dwóch typów wejścia programującego i typu wejścia uczącego:
(1) Typ wejścia programowania to komputer, który został zaprogramowany w pliku programu operacyjnego, poprzez port szeregowy RS232 lub Ethernet i inne metody komunikacji z szafą sterowniczą robota.
(2) Istnieją dwa typy metod uczenia w przypadku typu Teach-In: uczenie za pomocą skrzynki uczącej i uczenie za pomocą bezpośredniego-siłownika prowadzonego przez operatora.
Skrzynka ucząca uczy operatora za pomocą sterownika ręcznego (skrzynka ucząca), przekazuje sygnał sterujący do układu napędowego, tak aby siłownik zgodnie z wymaganą sekwencją działań i trajektorią ćwiczenia jednokrotnie. Stosowanie skrzynki nauczania do nauczania robotów przemysłowych jest stosunkowo powszechne, ogólne roboty przemysłowe są wyposażone w funkcję nauczania skrzynki nauczania, ale w przypadku złożonej trajektorii sytuacji nauczanie skrzynki nauczania nie może osiągnąć pożądanych rezultatów, na przykład w przypadku skomplikowanych powierzchni pracy natryskiwania farby przez robota malującego.
Pudełko do nauczania robota
Gdy operator bezpośrednio kieruje siłownikiem, robot uczy się wykonywania wymaganej sekwencji ruchów i trajektorii. Jednocześnie w procesie uczenia informacje o programie pracy są automatycznie zapisywane w pamięci programu, a robot automatycznie działa, system sterowania z pamięci programu wykrywa odpowiednie informacje, przekazuje sygnał poleceń do mechanizmu napędowego, dzięki czemu siłownik odtwarza nauczanie różnych działań.
Ⅵ. wskaźnik oceny wydajności robota przemysłowego
Podstawowe parametry i wskaźniki wydajności charakterystyki robota obejmują głównie przestrzeń roboczą, stopnie swobody, ładunek, dokładność ruchu, charakterystykę ruchu, charakterystykę dynamiczną.
Wskaźniki oceny wydajności robotów przemysłowych
1. Przestrzeń robocza (przestrzeń robocza) odnosi się do określonej części ramienia robota, która w określonych warunkach może dotrzeć do zbioru pozycji w przestrzeni. Cechy i wielkość przestrzeni roboczej odzwierciedlają wielkość wydajności roboczej robota. Rozumiejąc przestrzeń roboczą robota, należy zwrócić uwagę na następujące punkty:
(1) Zwykle obszar roboczy wskazany w instrukcji robotów przemysłowych odnosi się do zakresu, jaki może osiągnąć w przestrzeni początek układu współrzędnych interfejsu mechanicznego na nadgarstku, to znaczy zakresu, jaki może osiągnąć w przestrzeni punkt środkowy kołnierza na końcu nadgarstka, a nie zasięgu, jaki może osiągnąć punkt końcowy efektora końcowego. Dlatego też przy projektowaniu i wyborze robota należy zwrócić uwagę na przestrzeń roboczą, do której robot może dotrzeć po zainstalowaniu-efektywu końcowego.
(2) Przestrzeń robocza podana w instrukcji robota jest często mniejsza niż maksymalna przestrzeń w sensie kinematycznym. Dzieje się tak dlatego, że w dostępnej przestrzeni położenie ramienia jest inne, natomiast ładunek, maksymalna prędkość i maksymalne przyspieszenie nie są takie same, w przypadku ramienia maksymalne położenie pozwala na to, aby wartość graniczna była zwykle mniejsza niż w innych pozycjach. Dodatkowo może nastąpić degradacja stopni swobody na granicy maksymalnej osiągalnej przestrzeni robota, co nazywa się pojedynczym układem bitowym, a ewolucja stopni swobody następuje w znacznym zakresie wokół pojedynczego układu bitowego i ta część przestrzeni roboczej nie może być wykorzystana podczas pracy robota.
(3) Oprócz krawędzi obszaru roboczego, roboty przemysłowe w zastosowaniach praktycznych mogą być również ograniczone mechaniczną strukturą obszaru roboczego. Wewnątrz obszaru roboczego istnieje również obszar, do którego nie można dotrzeć końcem ramienia, który jest często określany jako wgłębienie lub wnęka. Wnęka to całkowicie zamknięta przestrzeń w przestrzeni roboczej, do której nie można dotrzeć końcem ramienia. A wnęka znajduje się wzdłuż wału, na całej długości ramienia, nie może dotrzeć do tej przestrzeni.
2.Stopnie swobody ruchu odnoszą się do liczby zmiennych wymaganych, aby operator robota mógł poruszać się w przestrzeni, używanych do wskazania stopnia elastyczności parametru działania robota, zazwyczaj do poruszania się wzdłuż osi i obracania się wokół osi, wskazując liczbę niezależnych ruchów.
Swobodny obiekt ma sześć stopni swobody w przestrzeni (trzy stopnie swobody obrotu i trzy stopnie swobody ruchu). Roboty przemysłowe to często otwarte systemy połączeń z tylko jednym stopniem swobody na kinematykę przegubu, dlatego zwykle liczba stopni swobody robota jest równa liczbie jego przegubów. Im więcej stopni swobody ma robot, tym jest on potężniejszy. Kilka dni temu roboty przemysłowe miały zwykle 4-6 stopni swobody. Nadmiarowe stopnie swobody występują, gdy liczba przegubów (stopni swobody) robota wzrasta do punktu, w którym nie jest to już przydatne do orientacji i lokalizacji efektora końcowego. Obecność nadmiarowych stopni swobody zwiększa elastyczność pracy robota, ale także komplikuje sterowanie.
Roboty przemysłowe zawsze można podzielić na dwa rodzaje ruchu liniowego (w skrócie P) i ruch obrotowy (w skrócie R) pod względem ruchu, a zastosowanie skrótowych symboli P i R może wskazywać charakterystykę stopni swobody ruchu manipulatora, np. RPRR wskazuje, że manipulator robota ma cztery stopnie swobody, a przeguby poruszają się w kolejności obrotowy-liniowy-obrotowy-obrotowy, zaczynając od podstawy aż do końca ramienia. Ponadto stopnie swobody ruchu robotów przemysłowych mają ograniczenia zakresu ruchu.
3. Ładunek
Ładowność odnosi się do ciężaru przedmiotu, który operator robota może unieść na końcu ramienia, lub do siły lub momentu, jaki może on wytrzymać podczas pracy, i służy do określenia udźwigu operatora.
Robot w różnych pozycjach, maksymalna dopuszczalna masa jest różna, zatem masa znamionowa robota to ramię w dowolnej pozycji w obszarze roboczym, którego koniec przegubu nadgarstka jest w stanie udźwignąć maksymalną masę.
4. Dokładność ruchu
Dokładność układu mechanicznego robota obejmuje głównie dokładność pozycji, dokładność powtarzania pozycji, dokładność trajektorii, dokładność powtarzania trajektorii i tak dalej.
Dokładność pozycji odnosi się do odchylenia pomiędzy zadaną pozycją a rzeczywistym środkiem pozycji podczas zbliżania się do zadanej pozycji z tego samego kierunku. Dokładność powtarzania pozycji odnosi się do stopnia niespójności rzeczywistej pozycji po n-krotnej odpowiedzi na to samo polecenie pozycji z tego samego kierunku.
Dokładność trajektorii to stopień bliskości interfejsu mechanicznego robota do zadanej trajektorii z tego samego kierunku n razy. Powtarzalność trajektorii odnosi się do stopnia niezgodności między daną trajektorią a rzeczywistą trajektorią po przebyciu jej n razy w tym samym kierunku.
5. Charakterystyka ruchu (Prędkość)
Prędkość i przyspieszenie to główne wskaźniki charakterystyki ruchu robota. W instrukcji robota zwykle podaje się maksymalną ustabilizowaną prędkość głównych stopni swobody ruchu, ale w praktyce po prostu uważa się, że maksymalna ustabilizowana prędkość nie wystarczy, należy również zwrócić uwagę na jego maksymalne dopuszczalne przyspieszenie.
6. Charakterystyka dynamiczna parametrów dynamicznych konstrukcji obejmuje głównie masę, moment bezwładności, sztywność, współczynnik tłumienia, częstotliwość wewnętrzną i postacie drgań.
Projekt powinien minimalizować masę i bezwładność. Jeśli chodzi o sztywność robota, jeśli sztywność jest niska, dokładność pozycjonowania robota i częstotliwość wewnętrzna systemu ulegną zmniejszeniu, co doprowadzi do niestabilności dynamicznej systemu; jednakże w przypadku niektórych operacji (np. operacji montażu) korzystne jest odpowiednie zwiększenie elastyczności, a w idealnym przypadku pożądana jest możliwość regulacji sztywności ramienia robota. Zwiększenie tłumienia układu jest korzystne ze względu na skrócenie czasu zaniku drgań i poprawę stabilności dynamicznej układu. Zwiększenie częstotliwości wewnętrznej systemu w celu uniknięcia zakresu częstotliwości roboczej jest również korzystne dla poprawy stabilności systemu.
Ⅶ. roboty przemysłowe stoją przed wyzwaniami technicznymi
1, rynek robotów stanowił dziewięćdziesiąt procent kapitału zagranicznego
Rynek robotyki kwitnie, ale chińska branża robotyki nie napawa optymizmem. Według statystyk rynkowych rynek robotyki przemysłowej w Chinach kontynentalnych jest zmonopolizowany przez producentów zagranicznych, producenci marek japońskich stanowili 52%, producenci europejscy stanowili 30%, a pozostali około 10% producentów z Chin kontynentalnych.
Ponieważ próg wejścia do branży robotyki jest dość wysoki, w rankingach globalnego rynku robotyki czterech największych dostawców to Japan Fanuc, Yaskawa Electric, ABB i KUKA, co stanowi łącznie 50% udziału w rynku.
Z drugiej strony, w ciągu najbliższych 30 lat rynek robotyki przemysłowej w Chinach kontynentalnych utrzyma co najmniej 30% szybkiego wzrostu. W tym celu globalni producenci robotyki aktywnie rozszerzają skalę sprzedaży robotów na rynku chińskim kontynentalnym, w tym FANUC, YASKAWA Electric, ABB i KUKA itp. Aktywnie działają na kontynencie chińskim, zakładają fabryki.
Obecnie roboty przemysłowe w Chinach kontynentalnych, chociaż industrializacja ma pewien początkowy postęp, ale ze względu na dokładność, szybkość i inne aspekty zagranicznych producentów niż podobne produkty, co powoduje uprzemysłowienie tych produktów w niskim stopniu zastosowania, udział w rynku jest bardzo mały; poziom technologiczny niektórych krajów obcych odpowiada jedynie poziomowi z połowy lat 90-tych ubiegłego wieku.
Li Xiaojia, dyrektor Centrum statystycznego danych China Robot Industry Alliance Data Statistics Center, powiedział, że w 2013 r. Chiny zakupiły i zmontowały prawie 37 000 robotów przemysłowych, z których roboty-finansowane z zagranicy to zazwyczaj wysokiej klasy roboty przemysłowe o 6-osiach lub więcej-, niemal monopolizując produkcję samochodów, spawanie i inne-inne branże wysokiej klasy. sektorów, co stanowi 96%. Głównym zastosowaniem robotów domowych jest w dalszym ciągu głównie obsługa oraz załadunek i rozładunek robotów, w niższych obszarach przemysłu.
Warto zauważyć, że obecny rozwój chińskiego przemysłu robotyki z zagranicą powoduje ryzyko dalszego poszerzenia luki między nimi. Obecnie przemysł robotyki w Chinach w ogóle jest wciąż w powijakach, brak rozpoznawalności marki robotów przemysłowych, największe firmy zajmujące się robotyką roczna produkcja robotów wynosi zaledwie kilka tysięcy sztuk. Ponieważ zagraniczne firmy zajmujące się robotyką mają Chiny jako bazę produkcyjną, rozwój niezależnych marek robotów przemysłowych będzie jeszcze bardziej skompresowany.
Jednocześnie, ze względu na to, że kluczowe elementy rdzenia podlegają innym, wzrosło ryzyko wydrążenia przemysłowego. Trzy kluczowe elementy robotów przemysłowych (silniki i serwery, skrzynie biegów, systemy sterowania) pochodzą głównie z zagranicy, a producentom z Chin kontynentalnych stosunkowo brakuje konkurencyjnych możliwości badawczo-rozwojowych i produkcyjnych i od dawna polegają na imporcie. Ponieważ producenci głównych komponentów nie wspierają wyższego szczebla łańcucha przemysłowego, będzie on podlegał długoterminowym-ograniczeniom.
2, roboty przemysłowe stoją przed wyzwaniami technicznymi
Musimy trzeźwo spojrzeć na ogromne wyzwania stojące przed rozwojem chińskiego przemysłu robotyki przemysłowej.
Po pierwsze,{0}najwyższy poziom projektu architektonicznego i podstawowej technologii robota jest kontrolowany przez kraje rozwinięte, w strukturze kosztów robotów większa część reduktorów, serwomotorów, sterowników i systemów CNC jest w dużym stopniu uzależniona od importu, roboty domowe nie mają znaczącej przewagi kosztowej.
Po drugie, istnieje ryzyko-blokowania na niskim poziomie. Z jednej strony, krajom rozwiniętym nie będzie łatwo do Chin przekazywać lub autoryzować podstawową technologię robotyki, patenty, chińskie przedsiębiorstwa zajmujące się robotyką poprzez udział w opracowywaniu międzynarodowych standardów, współpracę technologiczną oraz badania i rozwój, aby wejść na średnie i wysokie-przeszkody rynkowe; z drugiej strony ślepe inwestycje samorządów w branżę mogą skutkować powstaniem nadwyżki mocy produkcyjnych, co spowoduje powielanie prac budowlanych i-konkurencję cenową.
Ponownie brakuje skutecznego powiązania między badaniami i rozwojem robotów, ich produkcją i zastosowaniem. Badania i rozwój technologii-związanych z robotami prowadzone przez czołowe uniwersytety i instytuty nie mają możliwości rozwoju rynku, a podstawowe inwestycje w badania i rozwój przedsiębiorstw są nadal bardzo niskie, krajowe połączenie przemysłu, środowiska akademickiego i badań oraz istnienie szeregu barier instytucjonalnych, co skutkuje rozłączeniem powiązań badawczo-rozwojowych i produkcyjnych.
Zagraniczny monopol na rynku krajowym dla utrzymania status quo, eksperci sugerują, że za pomocą różnych sposobów poszukiwania „przełomu” i nadrobienia zaległości: przede wszystkim musimy wzmocnić śledzenie międzynarodowych badań w dziedzinie robotyki, rozwój i wprowadzenie faktycznego rozwoju chińskiego „Mapy drogowej w dziedzinie robotyki”, jasne kroki w kierunku rozwoju technologicznego, skupienie się na przełomach i opracowaniu planu działania w dziedzinie robotyki, opracowanie planu działania w dziedzinie robotyki. Wyraźnie widać etapy rozwoju technologicznego, kluczowe przełomy w kluczowych kluczowych technologiach, procesach i komponentach, a także ścieżkę industrializacji.
Po drugie, musimy ustalić model rozwoju robotów zgodny z faktycznym rozwojem Chin. Wzmocnij zintegrowane zastosowanie segmentów przemysłu, wzmocnij połączenie przemysłu, środowiska akademickiego, badań i wykorzystania badań zbiorowych, koncentrując się na przełomach w kluczowych kluczowych komponentach, tak szybko, jak to możliwe, aby utworzyć korpus robota, kluczowe komponenty, integratorów systemów i inny łańcuch przemysłu robotyki w celu promowania całości.
Ponadto konieczne jest przyspieszenie rozwoju wiodących przedsiębiorstw i marek zajmujących się robotami przemysłowymi. Chiny powinny kultywować i rozwijać własną markę robotów przemysłowych, co stanowi ważne zadanie stworzenia ulepszonej wersji chińskiej gospodarki. Wprowadzenie katalogu branżowego robotów przemysłowych, wspólna promocja w celu przeprowadzenia lokalizacji robotów przemysłowych.