现阶段在应用机器人技术时主要面临着四大问题。
第一,运动性问题。机器人操作的性比不上人工操作,其实运动性问题,从技术上看就是如何实现工业机器人运动学建模与求解。
第二,作业平稳性问题。理论上机器人的关节是一个点,实际上机器人的关节有间隙,所以这需要考虑运动副间隙影响下的机器人平稳作业问题。
第三,布局的多样性。具体是如何考虑布局设计快速地适应公司的新产品、新工艺。
第四,操作易用性。机器人的操作、控制开关和日常维护、保养等,所需高等技术人员的工资比不用机器人时普通操作工工资高。这就需要实现机器人的示教,提高机器人的易用性。
协作机器人偏向处理精密的小重量工件,因此直接造成了面向的工业应用领域的不同;其次就是厂商主推的impact sensitive,可以在撞到人的情况下停止运动,所以可以省去安全围栏(很多情况下还是需要区域传感器的);还有就是可以手工移动机器手臂进行示教,不需要掌握专门的编程语言,容易上手,这也跟整体的尺寸和重量设计有关;还有一个特点就是以ABB的YuMi为代表的双臂协作(Rethink是假双臂,做得东西更像玩具)。
没有机器是不需要人的维护和调整的,只是需要的多少而已,机器越可靠,flexibility越大那么相对来说就更不需要人的操心。传统机器人和协作机器人都是做重复的规定动作,从这点上看没有区别,只有这样自动化程度也才会高。
人机协作设计出来的目的就是克服传统机器人的某些缺点,并且攻占更细分的精细操作和定制化操作的市场,并不能取代传统机器人,而且目前也没有得到大范围的应用,看一看它的尺寸你就知道大的部件必然是无法加工的了。
空间肯定是协作机器人的一个优势,但这个优势存在的前提是协作机器人和传统工业机器人都能够胜任这个任务。因为体积小,重量轻,安装和调试简单,同样的一台机器可以相对方便的移动位置(YuMi两个人就可以抬),重新进行教导,极大的提高了生产线的柔性,减少的投入。而反观传统工业机器人,就是工件、机器和机器人的位置发生些许变化都要人工拿着控制器调半天,更别说如果为了新的生产工序移动位置,整个地板和围栏要重做,基本就跟重新安装一样的麻烦。
顺便再加一句,以ABB为例,因为和他们沟通比较多,他们也在北美建立了自己的机器人生产基地,就在Auburn Hills。刚上协作机器人的时候,他们本身掌握也不多,对于应用是否可行也拿不准,自己用买了3D打印机做EOAT。而且集成商也都是新接触,都需要新的培训,只有整个产业链条和配套的都稍微成熟的时候,这个市场才会做大。从使用者的角度来说各种各样的需求还是不少的,而且现在很多的东西发明出来需要创造需求,只要这个需要时必要的那就会有市场。
1.大规模的失业。人工智能的发展,导致很多工人失业。人工智能可以代替很多职业,如此便会导致大批大批的人失业,大批大批的人整日无所事事。
2.高新技术型人才争夺战导致垄断,贫富分化再度加剧。人工智能时代的到来,必将引发空前的人才争夺战。同时这会导致巨头的垄断、贫富分化加剧。
3.机器人具有很大危险性。机器人类人化之后就会存在很多的不确定性,这也是人工智能的弊端之一。曾经就发现过机器人杀人的事件。
人工智能
是一个以计算机科学为基础,由计算机、心理学、哲学等多学科交叉融合的交叉新兴学科,研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器
智能家政机器人公司优势:可以同时去做多件事情并且人工智能是通过网络直接与数据库连接,调取数据是在毫秒之内就能完成,这两个优点大大提高了工作效率。智能家政机器人公司劣势:智能家政机器人对加工件的定位、已加工尺寸要求高,不适合多品种少批量的生产。
在机器人生产劣势我国发展人工智能优势:
1、中国产生的数据量大
众所周知机器人生产劣势,相比于世界上其机器人生产劣势他国家,中国有更多的人口,这会直接或间接生成大量数据,而且随着中国工业化、城镇化和网络化的提高,这种优势还会继续增加。在美国,谷歌等公司研发了很多基于文字指令或口头语言进行控制的新产品。
通过用机器学习算法对大量英语文本和语音消息进行分析,能够大大提高应用程序的指令接受范围和精确度。在美国约有2亿人使用短信发送服务,占美国总人口的60%(不同于中国,美国人很少发语音消息)。
在中国,仅微信就有超过6.5亿的活跃用户,而微信还只是诸多常用消息业务中的其中之一。腾讯拥有的可用数据量高达谷歌的3倍多,因此在研发可直接理解书面和口头自然语言的应用方面,明显比谷歌更具优势(谷歌仅占美国2/3的市场)。
中国人口是美国的4倍多,中国在这方面将获得的优势不仅仅体现在人们从手机和计算机上发送的文本信息量。实际上,人们的很多活动都将产生大量数据。共享单车使用数据、生日派对快照、诊断用医疗扫描、汽车事故数据、银行存取款、农田卫星图像等,所有这些数据都将推动人工智能应用的发展。
2、中国有着对个人数据共享的文化认同
相比于许多其他国家,中国拥有的另一个长期优势是对个人数据共享的文化认同。在美国和欧洲,法律严格限制对个人信息的采集,限制个人数据的保留时间,并对数据共享人员作出严格限定。的确,这有助保护个人隐私,但同时也限制了通过机器学习构建人工智能应用的技术创新活动。
这在人工智能诊断研究方面构成巨大障碍,因为研究人员很难或无法获得足够数据,开展算法研究。
劣势:人类预测AI人工智能时代的到来可能就在这短短的15-20年之间,但是这一段时间必定是不平凡的日子,需要这个社会共同的创造和磨炼,才能够达到一定的水准。
未来发展趋势
越来越多的人类智力活动将与智能机器一起进行。我们的智慧是我们成为人的根本,AI则是这种属性的延伸。
在通往打造真正智能机器的道路上,我们正在发现新的理论、新的原则、新的方法和新的算法,这些都将产生应用,并将改善我们今天、明天乃至明年的日常生活。许多这些技术很快被用于 Facebook 的产品和服务,比如图像识别、自然语言理解等等。
谈及世界工业机器人,就绕不开以发那科、库卡、ABB、安川电机为代表的四大家族,在亚洲市场,它们同样举足轻重,更占据有中国机器人产业70%以上的市场份额。那么,机器人四大家族的产品都有哪些各自的特点,优劣势分别是什么?
四大家族在各个技术领域内各有所长,ABB 的核心领域在控制系统,KUKA 在于系统集成应用与本体制造,发那科在于数控系统,安川在于伺服电机与运动控制器领域。
瑞士ABB
ABB总部坐落于瑞士苏黎世。业务涵盖电力产品、离散自动化、运动控制、过程自动化、低压产品五大领域,以电力和自动化技术最为著名。ABB强调机器人本身的整体性,以其六轴机器人来说,单轴速度并不是最快的,但六轴一起联合运作以后的精准度是很高的。
核心领域
ABB的核心技术是运动控制系统,这也是对于机器人自身来说最大的难点。掌握了运动控制技术的ABB可以轻易实现循径精度、运动速度、周期时间、可程序设计等机器人的性能,大幅度提高生产的质量、效率以及可靠性。
技术:算法最好,但略贵
ABB最早是从变频器开始起家,在中国,大部分的电力站和变频站都是ABB做的。对于机器人自身来说,最大的难点在于运动控制系统,而ABB的核心优势就是运动控制。可以说,ABB的机器人算法是四大主力品牌中最好的,不仅仅有全面的运动控制解决方案,产品使用技术文档也相当专业和具体。
据悉,ABB的控制柜随机附带Robot Studio软件,可进行3D运行模拟以及联机功能。与外部设备的连接支持多种通用的工业总线接口,也可通过标注输入输出接口实现与各种品牌焊接电源、切割电源、PLC等的通讯。此外,ABB的控制柜还可以自由设定起弧、加热、焊接、收弧段的电流、电压、速度、摆动等参数,可自行设置实现各种复杂的摆动轨迹。
ABB还讲究机器人的整体特性,在重视品质的同时也讲究机器人的设计,但众所周知的是,配备高标准控制系统的ABB机器人价格都很贵。此外,有不少的企业反应在四大主力品牌中,ABB的交货期是最长的。
国内市场分析
ABB在国内实行高举高打的策略,注重与中国大客户的合作。华为、长虹、拓斯达分别是3C家电行业应用端和集成商的领头羊,在行业内具有风向标的作用,可以看出ABB对3C行业重视程度很高。其未来的产品将更多融合智能化、互联化、大数据等先进技术。本体企业开始走向应用端,与系统集成商的关系将会更加密切;同时,本体企业自身也开始注重集成应用的开发。
德国库卡(KUKA)
核心领域
库卡机器人可用于物料搬运、加工、点焊和弧焊,涉及到自动化、金属加工、食品和塑料等产业。
技术:操作简单,但故障率较高
美的收购库卡的事件可谓让库卡火了一把。如果说ABB是 汽车 中的奔驰,那么库卡就是 汽车 中的宝马,虽说同是高端 汽车 ,但是宝马的返修率要高于奔驰。
据悉,相对于ABB、发那科等机器人,库卡机器人的返修率是较高的。有知情人士反应,曾使用过库卡的机器人,几乎每天都有一台机器人出故障。
库卡在国内销售的优势在于二次开发做的好 ,就算是完全没有技术基础的小白一天之内就可以上手操作;在人机界面上,为了迎合中国人的习惯,库卡做得很简单,就像玩 游戏 机一样好用,相比较之下,日系品牌的机器人的控制系统键盘很多,操作略显复杂。
值得一提的是,库卡在重负载机器人领域做的比较好,在120KG以上的机器人中,库卡和ABB的市场占有量居多,而在重载的400KG和600KG的机器人中,库卡的销量是最多的。
国内市场分析
KUKA目前正在加快布局中国市场本土化服务,开拓西南新领地,未来在 汽车 装备领域将持续发力。而美的收购KUKA事件已被载入史册,对两大品牌的影响力及市场反应度都产生了重大的影响,未来美的+KUKA产生的联合效应同样值得期待。
日本发那科(FANUC)
FANUC公司创建于1956年,三年后首次推出了电液步进电机,进入70年代,得利于微电子技术、功率电子技术,尤其是计算技术飞速发展,FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品而开始转型。1976年FANUC公司研制成功数控系统,随后又与西门子公司联合研制了具高水平的数控系统,逐渐成为当今世界上数控系统、设计、制造实力最强的企业之一。
核心领域
FANUC是全球专业的数控系统生产厂,工业机器人与其他企业相比独特之处在于:工艺控制更加便捷、同类型机器人底座尺寸更小、更拥有独有的手臂设计。
技术:精度非常高,但过载不行
发那科关于数控系统的研究可以追溯到1956年,具备前瞻性的日本技术专家预见到3C时代的到来,并组建了科研队伍。而将在数控系统的优势用于机器人身上,发那科的工业机器人精度也很高,据悉,发那科的多功能六轴小型机器人的重复定位精度可以达到正负0.02mm。此外,发那科工业机器人与其他企业相比独特之处在于:工艺控制更加便捷,同类型机器人底座尺寸更小、更拥有独有的手臂设计。
值得一提的是,发那科更将数控机床精加工的刀片补偿功能应用在机器人身上,从算法上植入了刀片补偿的功能,这使得机器人在精加工切割的过程中可以实现一圈一圈往里边走,而安川的机器人本体本身不具备这个功能,要实现这一功能只能通过二次开发进行功能补偿,而这也是很有些客户反映安川机器人不太方便的地方。
但是发那科在机器人的稳定性上,做得还不是最好,在满负载运行的过程中,当速度达到80%的时候,发那科的机器人就会报警,这也说明了发那科机器人的过载能力并不是很好。所以发那科的优势在于轻负载、高精度的应用场合,这也是发那科的小型化机器人(24KG以下的)畅销的原因。
国内市场分析
FANUC的策略与其他家略有不同,其策略为寻找并进入需求量较大的市场,瞄准增长潜力巨大的中国市场。在中国市场,发那科销售额的55%工业机器人应用于一般制造业,排名前三的分别为家电、物流和电子电气行业。FANUC是目前市场总销量最大的机器人品牌,不依托大客户的销量,采用的是开放性的市场策略。
核心领域
安川电机主要生产的伺服和运动控制器都是制造机器人的关键零件,相继开发了焊接、装配、喷涂、搬运等各种各样的自动化作业机器人,其核心的工业机器人产品包括:点焊和弧焊机器人、油漆和处理机器人、LCD 玻璃板传输机器人和半导体芯片传输机器人等,是将工业机器人应用到半导体生产领域最早的厂商之一。
技术:稳定性好,但精度略差
近百年的电气电机技术传承,安川的AC伺服和变频器市场份额稳居世界第一,早在1977年,安川就研发出日本首台全电气式产业用机器人。
安川是从电机开始做起的,因此它可以把电机的惯量做到最大化,所以安川的机器人最大的特点就是负载大,稳定性高,在满负载满速度运行的过程中不会报警,甚至能够过载运行。因此安川在重负载的的机器人应用领域,比如 汽车 行业,市场是相对较大的。
相比较发那科的机器人来说,安川机器人的精度没有那么高,在同等价格的基础上,如果客户要求精度高的话,往往会选择发那科的机器人。但是安川机器人价格优势明显,可以说是四大品牌中价格最低,性价比较高的,安川的焊接机器人包括焊接包,报价才13/14万,与松下的焊接机器人相比较,安川走的是批量化的道路。
国内市场分析
安川近年来在国内市场大动作频繁:建立新的机器人中心、加大工厂投资、与美的建立合资公司等,意在加快实现本土化服务。中国是需求方市场,美的也是家电巨头,机器人需求量巨大,可以帮助安川实现销量提升。
安川在服务机器人方面一直有研究,特别是在医疗机器人领域,但在日本市场进展不顺利,在国内的服务机器人市场可能带来新的增长点。目前各大机器人本体企业都倾向于寻求与较大的应用型企业合作,随着市场竞争的日趋激烈,未来此类战略合作将会更加频繁。
工业机器人本体中最好的当属欧洲产品,以库卡最为顶级。而当四大家族进入亚洲市场后,ABB机器人国产化的质量有所下降,日本的安川、发那科与欧美产品相比则CP值较高,更加符合在华的客户需求。
如今,机器人厂商通常更喜欢与知名品牌车厂进行合作绑定,如福斯 汽车 只用库卡、通用主要用发那科、欧系品牌更钟情于ABB等等,这与产业四大家族的策略调整息息相关。
四大家族的起家皆是从事机器人产业链相关的业务,如ABB和安川电机从事电力设备电机业务,发那科研究数控系统,库卡最初从事焊接设备。最终他们能成为全球领先的综合型工业自动化企业,都是因为掌握了机器人本体及其核心零件的技术,并致力投入研究而最终实现了一体化发展。
不管是 历史 原因还是文化理念的影响,从这四大主力的机器人企业的产品中我们可以看到企业在面对市场的变化而选择的不同发展路径,而谁能够走得更远,最终将会由市场决定。