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【视点】本体企业自研控制器 前面还有多少“坑”?

2018-07-17 09:11 高工机器人网 阅读:6390
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摘要作为工业机器人的“大脑”,控制系统无论是在工艺应用上还是信息共享上,对机器人来说都是最核心的部分,这也是为什么现在具备一定能力的机器人企业都开始研发自己的控制器。

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  【文/廖文清】作为工业机器人的“大脑”,控制系统无论是在工艺应用上还是信息共享上,对机器人来说都是最核心的部分,这也是为什么现在具备一定能力的机器人企业都开始研发自己的控制器。

  此外,因为底层设备和应用的工艺软件包可以外购,企业只要进行二次开发就可以,进一步降低了机器人企业研发控制系统的门槛。然而,这并不意味着机器人本体企业自主研发控制器是一件轻松的事情,事实上,仍旧有很多“坑”需要注意。

  ■产品开放性和易用性

  前几年,业界还流传着“北新松、南广数”的说法,然而现在,广州数控在“国内机器人四小龙”中的名气有所下滑,特别是在这两年。有业内人士分析,广州数控的控制系统因为封闭性而导致应用复杂,这是战略上的最大失误。

  事实上,成立于1991年的广州数控,在伺服控制技术上已经拥有20多年的研发经验,尤其是在控制系统方面,早期国内大部分的机床主机配套使用了其数控系统。2006年,凭借在控制系统、伺服电机领域的相关技术积淀,广州数控开始切入工业机器人领域。

  可以说,在广州数控切入机器人领域的时候,国内还没有几家企业进入这一领域,可谓占尽了先机,2008年,广州数控就开始量产机器人,当时的埃斯顿、埃夫特都还没有完全进入机器人本体制造;而现在,广州数控的机器人年销售量却远远落后于埃夫特和埃斯顿。

  业内有知情人士透露,因为控制系统不开放,导致广州数控的机器人在应用的过程中非常麻烦,这也许是其机器人难以得到推广的重要原因。“现在控制系统的一个趋势就是开放,尤其是对于总线产品来说,此前,广州数控的GSlink总线是不开放的,这也导致企业在应用他们的产品的时候非常麻烦,因为开放才能进行扩展和二次开发等,智能化生产线的连线才方便。”该知情人士进一步说。

  国际上原来有八大总线,现在扩展到了至少二十种总线,而目前只有EtherCat是完全开放的,这也是为什么大家都选择EtherCat总线的原因之一。

  ■“无底洞”一样的隐形成本

  据悉,广州启帆此前在研发控制系统时投入了将近一个亿。事实上,控制系统底层技术的研发需要花费大量的资金以及人力,不是一般的企业能够承担得起,因此目前很多企业所谓的自主研发控制系统可能都是从国外购买底层设备进行二次开发。

  尤其是在总线产品出来之后,因为总线控制产品对硬件设备的要求降低了,越来越多的机器人本体企业有能力研发自己的控制系统。

  然而总线产品对于控制系统的软件要求很高,涉及到实时性和主栈的问题,国内真正能做好的企业并不多,都是购买国外的产品,企业买回来之后,产品可以很快做出来,但另一个坑就出现了,那就是后期的费用问题。

  山龙智控总经理曾雨权表示,大部分企业都是基于codesys开发,每套系统都要给很高的授权费,而且内部的算法都是不公开的,会受到很大限制。

  “后期比如主栈出了问题,找国外企业进行维护动辄几万、十几万,事实上,国外的控制系统贵就贵在服务上。国外企业非常看重产品的服务价值,这恰恰是国内企业习惯忽视的。”英威腾智控总经理张炜说。

  此前在采访时,也有不少业内人士表示目前总线方案的服务都是找国外平台提供,不仅收费,而且在进行深度优化上也非常不方便,针对于机器人行业,也很难做到专而精。

  ■控制器与机器人应用

  控制系统分为两部分,一部分是控制系统硬件,另一部分是控制系统软件平台,目前国内外企业在软件上的差距还是比较大。这也意味着,控制器研发出来了,并不意味着机器人就能应用得好。

  珞石科技联合创始人韩峰涛此前表示,机器人市场竞争中,取胜靠的不会是市面上花钱就能购买的所谓“核心零部件”,而是依靠掌握核心算法和完善功能的控制系统软件以及优秀的整机产品研发能力。因为机器人首先是软件驱动的机电系统,作为系统整体而存在,也作为整体而设计。

  目前国内自主研发的控制器还主要应用在一些低端的领域,即便号称机器人专用控制系统国内做得最好的卡诺普,在高端领域的应用也还存在问题。

  此前,欢颜机器人是卡诺普最大的客户之一,而近期,卡诺普又与伯朗特签订了2万套控制系统订单,不管是欢颜的机器人还是伯朗特的机器人,都还只是应用在低端的场合,比如焊接和冲压领域。

  此外,控制系统作为机器人的控制单元,并不是单独发挥作用,事实上,还需要与其它单元进行配合,特别是伺服系统。

  在曾雨权看来,如果只开发控制器,驱动器是别家开发的,机器人的性能也控制不好。所以要想把机器人控制好,控制器和伺服系统需要同步开发,这就涉及到运动控制算法和伺服电机算法。

  除了上述一些需要注意的问题,在研发控制系统的时候,还应该考虑系统的网络安全问题,在智能工厂中,设备与设备通过控制系统进行连接,共享信息,构成了智能制造的一个环节。而在这个环节中,因为互联互通,一旦因控制系统的漏洞而产生网络安全问题,可能带来的就是整个工厂的瘫痪。


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