日本、歐美等國家已經大量使用機器人參與工業制造,從各種宣傳的視頻及業內人士的評價看得出來工業機器人的技術已經很成熟。工業機器人既提高生產效率又提高產品質量,在中國為什么不推廣使用呢?不管是政策上還是技術上的原因,本文針對此問題進行了討論!
過去中國的制造業大部分屬于低端制造業和勞動力密集型的,這也就是說,中國工廠雖然多,員工上千上幾萬大工廠也很多,但是真正盈利高的不多,大部分工廠看似很大很多員工,但只不過都是在低價走量,勉強生存罷了,比如服裝鞋帽企業,動輒幾千員工,其實一件衣服一雙鞋也就賺幾塊錢而已,有些還沒有。那么如此低利潤的產品何以容得下這昂貴的工業機器人?
觀點一:
一、制造業要自動化確實不是你上一個工業機械手就解決的,因為工業機器人是沒有感情的,沒有思維和思考能力的,一切都是按照程序走的,這就意味著你要提前編好程序,告訴機器人怎么走怎么做,我什么東西放在哪,要移動到哪里,而且還要在規定時間執行相應命令,要做到這些,必須有個重要的配套設備——夾具,夾具是固定產品位置的,一般在設置好的位置上,然后把該位置通過程序告訴機器人。
二、機器人的代表就是機械手,機械手有六個自由度,自由度越大越靈活,就像人的手,捆綁住限制了自由性也就靈活度降低,也就夠不著拿不到放不到某個位置上的東西。
三、機器人沒有任何情感,那怎么讓它有感覺,那就使用傳感器,讓機器人感知溫度和位置等信息,感覺有了,就像人的神經,感覺到了,也要有反饋和修正回路吧,這一條“執行神經”關系到伺服電機、控制系統、編程軟件、傳感器等軟硬件。這每一個環節都需要技術員。
四、一條使用機器人的自動化產品線涉及到操作它的產業工人、指揮它的工程師和編程師、工裝夾具、維護它的后勤技術員。
綜上所述,先從軟硬件上看,國內目前沒有穩定性和精度高的伺服電機,在機器人上使用的諸如傳感器等元件上,國內的技術還不是很高,雖然有,但品質真的不怎么樣,目前使用較多的還是日本的產品,也就推高了機器人價格。再者中國雖有職業學校和高等院校培養技術人員,但能真正能獨立設計夾具和編寫機器人程序的真沒有多少,這就意味著使用這類產業工人成本較高。另外,目前世界上自由度最高的六自由度機器手,中國現在的技術靠自己不知還要多少年,自由度越高,技術難度越大,價格也不便宜。
所以,從目前來看,國內從機器人制造到產業技術人員等方面都還不具備,機器人制造主要還是依靠日本德國等國在中國的機器人工廠。
最后也說一下,也不是基本沒有,而是主要應用在諸如合資汽車廠和一些有資金有實力的大企業中,一些產品有前景的中小企業也有應用,但是真的不多。
觀點二:
工業機器人能完成任務的有限。
首先,是末端執行器,一般是夾子,因此能抓取的物體有限,日本有個實驗正的研究的就是能抓取的多種物體機械臂(例如靈巧手)。但是一旦是多類型的物體,就要加額外的傳感器,例如攝像頭,這將涉及機器視覺,這又是個問題。如果抓取的柔性體,又是坑爹的事。因此一般能完成都是單一的重復性工作任務;
第二,是負載質量比(機械壁能抓取的物體的質量與本身質量的比),但是串聯式機械結構,帶負載能力有限。
第三,力的問題。重物限使能抓起,還涉及動力學問題,特別是高速高負載高精度(又涉及電機了),這是一個麻煩的問題。目前一般用的都是運動學(當然存在累積誤差、摩擦力、噪聲等),目前學術上動力學研究比效多-----想讓一個機械臂快速重復抓取雞蛋,是相當難的;
第四,多機械臂合作,但這又不是很成熟的技術,能做到工業級的是N人,學院派不說;
第五,工作空間,工業機械臂工作空間不大,如果轉為移動式機器,實際應用還要等幾年。
最后一個問題:程序和硬件(要完成軌跡規劃、避障還是有點難度),不過國內這個只要有市場,應該沒問題。
2025-04-17 08:16
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