【中國智能制造網(wǎng) 訪談】深耕制造和智能裝備領(lǐng)域多年的大富配天集團(tuán)(以下簡稱“配天集團(tuán)”)正成為國產(chǎn)機(jī)器人領(lǐng)域的中堅力量。據(jù)了解，目前配天集團(tuán)主要以6軸機(jī)器人為核心，其產(chǎn)品已經(jīng)涵蓋了6-180KG等系列產(chǎn)品。值得一提的是，在國產(chǎn)機(jī)器人本體市場普遍走低的情況下，配天集團(tuán)2015年更是創(chuàng)下了250臺的出貨量。從2010年切入工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域到如今強(qiáng)勢崛起，配天集團(tuán)的成功路徑值得探索。基于此，記者對配天集團(tuán)副總裁徐志根進(jìn)行了深入訪談，以下是對話實錄：
徐志根：機(jī)器人以6軸為本 技術(shù)見長 記者：眾所周知，配天集團(tuán)自2010年開始自主研發(fā)6軸機(jī)器人以來，AIR系列已經(jīng)更新到第五代了。AIR系列的特色主要體現(xiàn)在哪里?第五代與前幾代相比，在技術(shù)上有何創(chuàng)新?
徐志根：AIR系列第五代機(jī)器人與以往的相比，在結(jié)構(gòu)上更加優(yōu)化、重量更輕，機(jī)器人的功耗上也有所下降，更加節(jié)能環(huán)保;另外機(jī)械部件配合更緊密，進(jìn)一步保證較高重復(fù)定位精度;線纜的走線方式更加優(yōu)化，大幅提升了線纜的可靠性;算法上，我們對機(jī)器人的運動精度相關(guān)算法進(jìn)行了優(yōu)化和更新，機(jī)器人的運動精度相對之前有大幅提升;人機(jī)界面更加人性化，多語言操作系統(tǒng)，適宜跨國市場應(yīng)用;機(jī)型上更加豐富，新增了桌面型機(jī)器人AIR6P，整機(jī)重量不超過35kg，新增了碼垛機(jī)器人AIR200PPAL。
記者：據(jù)了解，6軸機(jī)器人的技術(shù)堡壘相對較高，研發(fā)過長中一般會遇到哪些問題?配天技術(shù)又是如何攻克的呢?
徐志根：確實，在研發(fā)過程中會遇到不少問題，比如工藝問題、機(jī)械振動的問題。對于這些問題，首先，配天有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难邪l(fā)的IPD流程，每個型號都會建立完整的項目管理體系，需求整理階段，我們會對型號的需求進(jìn)行多輪討論;方案設(shè)計階段，我們嚴(yán)謹(jǐn)論證;在測試階段，對于每一個發(fā)生的問題，我們都會記錄到我們的問題處理系統(tǒng)，由系統(tǒng)工程師進(jìn)行問題初步判斷之后，會專門的問題處理會議進(jìn)行討論，形成問題處理方案，再交由測試工程師進(jìn)行驗證。
其次，配天的人才優(yōu)勢使得我們有足夠的能力處理各項問題。目前，我們擁有超過百位工程師，均為碩士以上學(xué)歷，超過30%來自清華、北大，主要畢業(yè)院校為海外名校以及國內(nèi)985高校。
另外，配天集團(tuán)資源豐富(擁有超過120萬平方米的生產(chǎn)基地，數(shù)十家分/子公司)，保證了我們能夠進(jìn)行各項驗證工作，集團(tuán)的加工能力、應(yīng)用場景提供能力，這些都保證了配天機(jī)器人的研發(fā)順利進(jìn)行。
記者：除6軸機(jī)器人本體實現(xiàn)自主研發(fā)之外，配天集團(tuán)在伺服驅(qū)動器和控制系統(tǒng)方面也已經(jīng)實現(xiàn)了自主研發(fā)。目前新成果如何?請分別說明。
徐志根：在伺服驅(qū)動器方面，目前我們已經(jīng)形成了5kw及以下的全系列驅(qū)動器產(chǎn)品，支持脈沖、模擬量、RTEX、EtherCAT總線;另外在基礎(chǔ)的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的算法上，增加了過采樣、增益切換、模式開關(guān)、摩擦補(bǔ)償、速度轉(zhuǎn)矩前饋、慣量識別、振動檢出及抑制等算法，實現(xiàn)了伺服驅(qū)動在復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境中的高可靠性和快速響應(yīng)。
伺服電機(jī)主要在在螺絲機(jī)、硅膠切模機(jī)、面條機(jī)等自動化產(chǎn)品的應(yīng)用，覆蓋絲杠、減速機(jī)、皮帶輪等多種應(yīng)用場景，匹配中、低慣量負(fù)載;而在數(shù)控機(jī)床機(jī)領(lǐng)域中，則匹配高負(fù)載、大慣量場景的應(yīng)用;在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用中，覆蓋減速機(jī)、齒輪、皮帶輪等不同剛性狀態(tài)下，可變慣量及可變負(fù)載場景的應(yīng)用。
目前機(jī)器人控制系統(tǒng)已經(jīng)批量生產(chǎn)，并且經(jīng)過客戶使用超過兩年，反饋良好。配天機(jī)器人控制系統(tǒng)能夠兼容多種總線，比如RTEX、EtherCAT等。運動學(xué)算法可以兼容串聯(lián)六軸機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、串聯(lián)四軸碼垛機(jī)器人等。同時擁有國際領(lǐng)先的安全軟硬件算法及配置。此外，配天機(jī)器人控制系統(tǒng)還開發(fā)了弧焊、碼垛等功能包，易用性上得到大幅提升。
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記者：被譽(yù)為機(jī)器人國產(chǎn)化“攔路虎”的減速器，也是配天技術(shù)正在攻堅的一個目標(biāo)。減速器這一塊主要是和其他企業(yè)合作開發(fā)的，還是擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)的呢?
徐志根：配天減速器從結(jié)構(gòu)設(shè)計到零部件加工都具有獨立知識產(chǎn)權(quán)。
記者：據(jù)了解，減速機(jī)的技術(shù)門檻非常之高，就連安川、ABB、發(fā)那科的減速機(jī)都是外購日本納博特斯克和哈默納科的，您認(rèn)為減速器的技術(shù)難點在哪?目前公司進(jìn)軍這一領(lǐng)域，已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)技術(shù)?
徐志根：減速器的關(guān)鍵技術(shù)難點在于核心零部件的加工。減速器的核心部件有擺線輪、曲柄軸、針齒殼，它們的關(guān)鍵尺寸精度要求都在0.005mm以下，如何同時保證加工精度、加工效率及加工一直性，是每個減速器企業(yè)需要面臨的挑戰(zhàn)。配天通過對加工工藝的不斷改進(jìn)，目前已經(jīng)實現(xiàn)了部分減速器的小批量，無論從精度、效率、溫升、可靠性上都達(dá)到了國際同類產(chǎn)品水平;另外，配天還自行設(shè)計了減速器測試平臺。
記者：近期配天集團(tuán)推出了一款有助于解決自動化產(chǎn)線中的讀碼難題的視覺系統(tǒng)——ARVS1000。團(tuán)隊從何而來?有何優(yōu)越性?
徐志根：配天從2012年就開始機(jī)器視覺的預(yù)研，2013年正式立項。視覺團(tuán)隊配備了清華、北大、海外及其它211高校的研究生學(xué)歷的專業(yè)技術(shù)開發(fā)人員，在系統(tǒng)架構(gòu)搭建、算法、軟件、界面上有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢。
記者：能否簡單介紹下新推出的視覺系統(tǒng)?與其他企業(yè)相比，配天技術(shù)的視覺系統(tǒng)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在哪?
徐志根：ARVS1000是一款通用機(jī)器視覺平臺軟件。120余項、高精、高魯棒性的工具，可滿足引導(dǎo)、定位、檢測、測量等全線應(yīng)用需求。目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、汽車、半導(dǎo)體、電子產(chǎn)品、食品和飲料、制藥、日化品、包裝、物流、印刷、醫(yī)療設(shè)備、玻璃、金屬等行業(yè)。
配天視覺的主要優(yōu)勢在于：關(guān)鍵算法魯棒性高、精度高;工具箱種類豐富，可實現(xiàn)復(fù)雜的流程控制;類excel界面，無需寫代碼，通過拖拽工具箱快速完成視覺流程搭建;強(qiáng)大的相機(jī)管理、項目管理、通信功能。與國外相比，算法的效率上雖然稍微遜色，但已足夠滿足大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用的需求，并大大優(yōu)于國內(nèi)其他視覺系統(tǒng)。目前系統(tǒng)的計算效率也是我們近的技術(shù)突破重點。
記者：眾所周知，視覺系統(tǒng)包括光源、鏡頭、相機(jī)、圖像采集卡、視覺處理器等幾大要素，目前難市場上攻克的主要技術(shù)難關(guān)是?配天是否已經(jīng)解決了這些問題?
徐志根：視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵還在算法上，目前配天視覺系統(tǒng)的算法是完全自主開發(fā)，目前已經(jīng)申請發(fā)明8項，PCT4項。
記者：據(jù)了解，視覺系統(tǒng)一般是通過網(wǎng)口和串口進(jìn)行通訊的，需要統(tǒng)一的切入口，否則會延長項目周期，但是目前在實施開源控制方面，國內(nèi)還是很難做到，主要是什么原因?qū)е碌哪?配天技術(shù)在研發(fā)過程中也否也遭遇這一難題?
徐志根：對于接口形式和協(xié)議的多樣性，配天的視覺系統(tǒng)提供了大的兼容性。目前支持TCP/IP-字符串、TCP/IP-modbus、RS232/485-modBus串口通信協(xié)議，可滿足大部分工業(yè)機(jī)器人、PLC、IO模塊等外圍設(shè)備的通信，當(dāng)然豐富的接口對產(chǎn)品的研發(fā)提出了更高的要求，配天也為此投入大量的研發(fā)資源。
目前北京配天技術(shù)有限公司已經(jīng)作為《工業(yè)機(jī)器人機(jī)器視覺集成技術(shù)條件》國家標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位，參與了標(biāo)準(zhǔn)制定起草的工作。目前簡要草案已通過審核，正在寫詳細(xì)草案，6月份將正式提交。
記者：目前在市面上涌現(xiàn)了包括大恒圖像、康耐視、凌云光電等在視覺領(lǐng)域的企業(yè)，配天技術(shù)深鉆視覺領(lǐng)域主要是基于成本考量還是欲貫穿整個產(chǎn)業(yè)鏈條?解決讀碼難題意味著什么?
徐志根：主要是想貫穿整個產(chǎn)業(yè)鏈條。配天視覺的條碼識別、二維碼識別工具可適應(yīng)光照的強(qiáng)、暗及不均;對遮擋、磨損、污漬、模糊、噪聲、傾斜等高的魯棒性;另外小分辨率可達(dá)1.4個像素。這意味著，配天視覺可適應(yīng)不同產(chǎn)品、復(fù)雜工廠環(huán)境對條碼識別的需求，可解決目前很多激光掃碼不能解決的問題。
記者：目前配天技術(shù)的視覺系統(tǒng)主要運用于哪些領(lǐng)域較多?合作的客戶大致有哪些?
徐志根：目前配天視覺在工業(yè)機(jī)器人、制造、汽車、電子產(chǎn)品、包裝等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，客戶遍及長三角、珠三角和華北地區(qū)。
