工业机器人仍需爬坡过坎

工业机器人仍需爬坡过坎 字体： 小 中 大 分享到： 工业机器人仍需爬坡过坎 2022-01-25 08:45:02 来源：经济日报

机器人在北京现代沧州工厂焊接车间的生产线上工作。新华社记者俞渝摄

在2021中国国际服务贸易交易会上，百度发布了“EasyDL手势识别机械臂”，吸引了众多观众驻足。据了解，基于百度EasyDL零门槛人工智能开发平台定制的手势识别模型，通过软硬件一体化方案完成机械臂内的边缘部署和集成，可实现手势识别和实时交互。机械臂可以代替工业生产中的质检人员，快速准确地完成产品质量检验和分拣的任务，为企业节约成本，提高效率。

机器人是制造业智能化转型升级的动力源。工业和信息化部装备工业一司司长王维明表示，中国已连续八年成为世界上最大的工业机器人消费国，应用领域已覆盖汽车、电子、冶金、轻工、石化、医药等52个大行业、143个中行业，极大地改变了人们的生产方式。

广泛用于刺激产出增长

“十三五”期间，通过不断创新和深化应用，我国机器人产业呈现出良好的发展势头。其中，工业机器人产量从7.2万台增加到21.2万台，年均增长31%。“快速增长得益于政策、产能和应用场景的支持。此外，新冠肺炎疫情仍在全球蔓延。中国依靠完整的产业链和有效的疫情防控措施，承接其他国家转移到中国的制造业订单。”在国家信息中心预测部产业经济研究室主任魏看来，外贸订单的增加对依靠传统低成本要素扩大产能的发展模式提出了严峻挑战。制造企业迫切需要通过工业机器人提高产能，需求得到进一步激发。

工业和信息化部装备工业一司副司长王宏表示，我国制造业智能化转型升级步伐的加快，使得工业机器人的应用范围不断扩大。中国工业机器人密度从2015年的51台/万人增加到2020年的246台/万人，接近全球平均水平的两倍。

“中国强大的国内市场优势是支撑工业机器人广泛应用的必要条件。”魏介绍，工业机器人主要集中在物流和包装加工领域。其中物流机器人代替人工完成货物搬运，包装机器人主要体现在具体产品的柔性制造、包装和精确涂胶。

为推动工业机器人高质量发展，工信部、科技部等15个部门联合发布《机器人产业发展“十四五”规划》，明确提出到2025年制造机器人密度翻一番。如何实现上述目标，魏认为，一方面，要让优质资源在制造领域进一步汇聚，为工业机器人高质量发展打下坚实基础；另一方面，工业机器人作为技术集成度高、应用环境复杂、运维专业的高端装备，对应用型人才的要求是多层次的，我们应该重点培养专业技术人才。

根据具体应用场景，中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚建议，针对汽车、航空空航天、轨道交通等领域，研发高精度、高可靠性的焊接机器人。针对半导体行业，开发自动搬运、智能搬运、仓储等真正的空(清洁)机器人，具有防爆功能的民用爆炸物品生产机器人，AGV，无人叉车，分拣包装物流机器人等。针对3C、汽车零部件等领域，我们开发了大负载、轻量化、柔性、双臂、移动等协作机器人。

迫切需要补齐基础零部件短板。

“‘十三五’期间，精密减速器、高性能伺服驱动系统、智能控制器、智能集成关节等机器人关键零部件，加速突破，创新成果不断涌现。整机性能大幅提升，功能更加丰富，产品质量日益优化。”王维明说，然而，与世界先进水平相比，中国机器人产业仍存在一定差距，例如，关键零部件的质量稳定性和可靠性不能满足高性能机器的需求，高速、高精度、重负载的高性能机器供应缺乏。

魏认为，虽然中国在工业机器人相关的基础零部件方面已经有了一定的基础，但在质量、可靠性、产品系列和批量供应方面，尤其是在高性能交流伺服电机和高精度减速器方面，中国与国外还有较大差距。“目前我国自主生产的机器人核心关键零部件严重依赖进口，存在性价比低、核心技术有限、竞争力差等问题，必须高度重视工业机器人零部件产业的发展。”

为弥补工业机器人产业发展短板，规划提出推进产学研联合研究，提高机器人关键零部件的功能、性能和可靠性。其中，在“机器人关键基础提升行动”中，对机器人零部件提出了具体目标:研发RV减速器和谐波减速器先进制造技术和工艺，提高减速器精度保持(寿命)和可靠性，降低噪声，实现规模化生产；优化高性能伺服驱动控制、伺服电机结构设计、制造工艺等技术，研发高精度、高功率密度机器人专用伺服电机和高性能电机制动器等核心部件；高实时性、高可靠性、多处理器并行运行或多核处理器的R&D控制器硬件系统；突破多关节高精度运动计算、运动控制和智能运动规划的算法，提高控制系统的智能化水平、安全性、可靠性和易用性。

加快提升产业创新能力

技术积累不足，缺乏原创研究、理论研究和系统设计能力也是制约我国工业机器人发展的瓶颈。如何提高工业机器人产业的创新能力？在宋晓刚看来，一方面要着眼于产业发展的需求，突破机器人系统开发、操作系统等共性技术；另一方面，应鼓励骨干企业联合开发机器人协同研发，推进软硬件系统的标准化和模块化，提高新产品研发效率。

“虽然国内企业在机器人技术上与国外有明显差距，但在工业机器人的系统集成项目中，影响系统精度和可靠性的因素很多。这不仅由机器人本身决定，还取决于控制系统、附属夹具、传动设备精度、视觉传感器等因素。”魏告诉记者，应鼓励系统开发商和机器人企业协同发展，利用在系统集成领域的技术优势，弥补国内机器人单体技术的不足，使整体解决方案能够在市场上与国际巨头企业竞争。

“要充分发挥机器人重点实验室、工程(技术)研究中心、创新中心等R&D机构的作用，加强前沿和共性技术研究，加快创新成果转移转化，构建有效的产业技术创新链。同时，推动人工智能、5G、大数据、云计算等新技术的融合应用，提高工业机器人的智能化和网络化水平。”宋晓刚说。(记者李鹏达)

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