控制器發(fā)展：從鄉(xiāng)間小道到高鐵速度

早在十多年前，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的控制器市場(chǎng)就已經(jīng)萌芽發(fā)展，經(jīng)過(guò)多年的沉淀，國(guó)內(nèi)機(jī)器人控制器所采用的硬件平臺(tái)和國(guó)外產(chǎn)品相比并沒(méi)有太大差距，差距主要體現(xiàn)在控制算法和二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)的易用性方面。隨著技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，國(guó)內(nèi)企業(yè)機(jī)器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)較為成熟，是機(jī)器人產(chǎn)品中與國(guó)外產(chǎn)品差距最小的關(guān)鍵零部件。

在控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代上，眾為興算是中國(guó)這些年進(jìn)步史的一個(gè)縮影。從基于脈沖型的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制卡，到EtherCAT總線型控制系統(tǒng)，再到近兩年研發(fā)的驅(qū)控一體機(jī)器人控制系統(tǒng)，應(yīng)該說(shuō)眾為興始終與中國(guó)機(jī)器人發(fā)展的需要相契合。特別是針對(duì)目前比較熱讀的適用于3C制造業(yè)的各種機(jī)器人，如SCARA，桌面六關(guān)節(jié)機(jī)器人等，眾為興推出的驅(qū)控一體輕載型機(jī)器人控制系統(tǒng)，就是眾為興在運(yùn)控控制、伺服驅(qū)動(dòng)和行業(yè)應(yīng)用knowhow領(lǐng)域的多年積淀的成果。

 “國(guó)產(chǎn)控制器的發(fā)展歷程經(jīng)歷了由弱到強(qiáng)的三個(gè)階段，”深圳眾為興董事長(zhǎng)、總經(jīng)理曾義強(qiáng)先生對(duì)記者表示，“用一個(gè)形象比喻，早期的控制器采用脈沖的方式，傳輸速度好比鄉(xiāng)間小道，一般速度為每秒500K；第二階段采用總線控制的方式，傳輸速度猶如高度公路，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)10兆；第三階段，采用驅(qū)動(dòng)一體的控制方式，其速度堪比高鐵，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)16位x20兆。”

曾義強(qiáng)介紹，目前三種控制方式仍在并行發(fā)展，但經(jīng)過(guò)十多年積累，眾為興始終引領(lǐng)市場(chǎng)，尤其是重磅推出的驅(qū)控一體技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

深圳眾為興技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理曾義強(qiáng)

 
第一階段  基于脈沖指令的控制方案

 
第二階段  基于總線的控制方案

第三階段  驅(qū)控一體化的控制方案

全國(guó)首創(chuàng)的驅(qū)控一體技術(shù)

所謂驅(qū)控一體技術(shù)即將多軸伺服驅(qū)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制器合為一體，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)、運(yùn)控、機(jī)器人應(yīng)用工藝三層次完美的結(jié)合。

我們都知道總線系統(tǒng)是國(guó)外的主流機(jī)器人控制方案，目前大多用的是100Mbit的以太網(wǎng)。而驅(qū)控一體化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是將串行通信轉(zhuǎn)為并行通信，通信速率上更是總線系統(tǒng)的32倍。更快的通信，更低的同步抖動(dòng)是運(yùn)動(dòng)和伺服的兩大基礎(chǔ)指標(biāo)。

“眾為興認(rèn)為，機(jī)器人系統(tǒng)的性能表現(xiàn)必須具備軟件所有硬指標(biāo)。”曾義強(qiáng)補(bǔ)充，“驅(qū)動(dòng)一體技術(shù)是目前國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)上唯一的創(chuàng)新產(chǎn)品，要求企業(yè)必須具備運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及應(yīng)用技術(shù)。”驅(qū)控一體技術(shù)主要有四大優(yōu)勢(shì)，其一集成式設(shè)計(jì)，減小體積；其二減少接線，故障率更低；其三通過(guò)共享內(nèi)存，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，控制性能更好；其四內(nèi)置IEC開(kāi)放式軟件平臺(tái)，應(yīng)用更為方便。目前，驅(qū)控一體技術(shù)適用于桌面四軸機(jī)器人（SCARA）、小型六軸機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人（DELTA）、注塑機(jī)器人以及沖壓機(jī)器人等五大類(lèi)產(chǎn)品，適用于3C電子行業(yè)、沖壓注塑行業(yè)等。

據(jù)悉，目前國(guó)際日系如愛(ài)普生、雅馬哈、三菱和歐系的桌面機(jī)器人都采用的是驅(qū)控一體技術(shù)，眾為興開(kāi)發(fā)驅(qū)控一體技術(shù)也將為國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人帶來(lái)全新的控制體驗(yàn)，助力國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在穩(wěn)定性在速度兩方面實(shí)現(xiàn)更優(yōu)效能。

曾義強(qiáng)介紹，去年推出此技術(shù)后，引起市場(chǎng)關(guān)注，目前在用客戶(hù)都肯定了驅(qū)控一體技術(shù)的先進(jìn)性。

總線控制方案提供二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)

針對(duì)小型的多關(guān)節(jié)機(jī)器人眾為興力推驅(qū)控一體技術(shù)，那么大型的、大負(fù)載的機(jī)器人是否適用于這種產(chǎn)品呢？

曾義強(qiáng)表示，重載工業(yè)機(jī)器人由于運(yùn)動(dòng)軌跡較為固定、運(yùn)行速度較慢，更適用于傳統(tǒng)的總線控制方案。即便如此，眾為興的總線控制方式也有獨(dú)特之處，可以為客戶(hù)提供可自行二次開(kāi)發(fā)的開(kāi)放平臺(tái)。“這樣的好處不言而喻，我們提供控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件和算法，客戶(hù)可以在開(kāi)放性的APP平臺(tái)上根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。一來(lái)方便客戶(hù)更快更好的與應(yīng)用進(jìn)行對(duì)接，另外也使得國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在終端應(yīng)用的易用性和通用性方面比國(guó)外品牌的機(jī)器人更有優(yōu)勢(shì)。”曾義強(qiáng)解釋。

顯然，眾為興的著力點(diǎn)在于產(chǎn)品的開(kāi)放性。眾為興驅(qū)控一體研發(fā)中心經(jīng)理?xiàng)罨i也表示，“眾為興的機(jī)器人控制系統(tǒng)的突出優(yōu)勢(shì)是，我們把CNC技術(shù)引入到驅(qū)控一體中，不僅能讓機(jī)器人滿(mǎn)足傳統(tǒng)的應(yīng)用，也可以使用CNC或機(jī)器人兩種編程手段來(lái)控制機(jī)器人，使用更簡(jiǎn)單。”

眾為興自主開(kāi)發(fā)的四軸和六軸機(jī)器人

通用化的專(zhuān)機(jī)測(cè)試設(shè)備

針對(duì)不同機(jī)器人類(lèi)型，眾為興提供不同控制方案。在控制器領(lǐng)域，眾為興的產(chǎn)品路線相當(dāng)清晰。

那么，除此之外，眾為興十多年的產(chǎn)品心得僅體現(xiàn)在產(chǎn)品上面嗎？答案顯然是不止于此。為了助力國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人迅速發(fā)展，眾為興本身還開(kāi)發(fā)出桌面四軸機(jī)器人以及六軸機(jī)器人。

“開(kāi)發(fā)本體的目的不是跟客戶(hù)競(jìng)爭(zhēng)，而是讓我們更好的理解本體，把我們最優(yōu)勢(shì)的控制方案在本體上進(jìn)行最佳測(cè)試和驗(yàn)證。也正因?yàn)槿绱?，眾為興在機(jī)器人本體測(cè)試方法上摸索出一套真正在生產(chǎn)線上不間斷測(cè)試的專(zhuān)機(jī)方式。”曾義強(qiáng)進(jìn)一步解釋?zhuān)覀冏钚碌膶?zhuān)機(jī)測(cè)試設(shè)備歷經(jīng)四代演化，第一代是使用千分表，這種方式只能測(cè)試某一個(gè)軌跡在某一個(gè)瞬時(shí)間的數(shù)據(jù)，太過(guò)狹隘；第二代是視覺(jué)測(cè)試，視覺(jué)測(cè)試難以把控機(jī)器人在各個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的測(cè)試準(zhǔn)確性；第三代是從美國(guó)購(gòu)買(mǎi)的測(cè)試裝備，這種裝備每套售價(jià)達(dá)200萬(wàn)元，但遺憾的是每臺(tái)設(shè)備僅能對(duì)研發(fā)樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試，并且測(cè)試效率低；第四代就是眾為興自主開(kāi)發(fā)的專(zhuān)機(jī)測(cè)試設(shè)備，我們可以在生產(chǎn)線上24小時(shí)不停的測(cè)試機(jī)器人在各個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡上的數(shù)據(jù)并生成詳細(xì)數(shù)據(jù)報(bào)告，這種方式可以快速、簡(jiǎn)便、直接測(cè)試產(chǎn)線上批量進(jìn)行老化的設(shè)備。

目前，這種新型的測(cè)設(shè)設(shè)備也是市場(chǎng)上絕無(wú)僅有的，眾為興希望借此來(lái)幫助客戶(hù)更快更省時(shí)省力的測(cè)試自己的產(chǎn)品，同時(shí)也可以讓市面上的機(jī)器人真正的了解本身產(chǎn)品性能，獲得專(zhuān)業(yè)的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)告。

以控制之力推動(dòng)應(yīng)用發(fā)展

從以上三種方式，眾為興表現(xiàn)出了一個(gè)負(fù)責(zé)任的控制器廠商為國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人操碎了心的態(tài)度。眾為興為何要做這么多不在“分內(nèi)之事”？

曾義強(qiáng)笑言，何為分內(nèi)。眾為興的理解是，每一個(gè)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)都需要找準(zhǔn)合適的位置，發(fā)揮自己的長(zhǎng)處，而非一定要從最底層的東西開(kāi)始做起，把客戶(hù)的訴求當(dāng)成自己的訴求，把實(shí)際應(yīng)用當(dāng)成目標(biāo)，這樣的合力能夠較快的幫助國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人找到市場(chǎng)發(fā)展方向，在某些領(lǐng)域追趕甚至超過(guò)國(guó)外品牌的機(jī)器人。

曾義強(qiáng)補(bǔ)充說(shuō)，中國(guó)制造基本是輸出全世界，中國(guó)制造背后的大數(shù)據(jù)意味著我們清楚這個(gè)時(shí)代最流行的產(chǎn)品的制造需求，需求趨勢(shì)的引領(lǐng)才是機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵所在。舉個(gè)3C機(jī)器人的例子，例如拿六軸的的焊接機(jī)器人來(lái)做手機(jī)裝配機(jī)器人行不行，技術(shù)上肯定是行的，但是如果要求更快更精而且更輕巧，顯然焊接機(jī)器人就露出短板了，而中國(guó)機(jī)器人本土化的意義在于更快更好更合適的催生出符合這些新工藝新特點(diǎn)要求的機(jī)器人。

眾為興雖然是在做“大腦”部分，但對(duì)于整個(gè)機(jī)器人行業(yè)來(lái)說(shuō)，這也僅僅是個(gè)部件，我們有自己的價(jià)值觀，任何部件生產(chǎn)商都有可能成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的制高點(diǎn)，取決于你有沒(méi)有專(zhuān)注在你的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。眾為興十多年來(lái)“因?yàn)閷?zhuān)注，所以專(zhuān)業(yè)”，在機(jī)器人領(lǐng)域的合作態(tài)度是“你剛好需要，我正好專(zhuān)業(yè)。”