機器人正逐漸滲透到人們的生活中,各職位被機器人取代的言論不脛而走,就連“男女朋友”都出現(xiàn)了機器人。這讓機器人行業(yè)一時間走在風口浪尖上,不過機器人達到人類“假想敵”級別還需要一段時間,因為他們還不夠智能。
機器智能工分為三個維度:分別是運算智能、感知智能/運動智能和認知智能。這些方面都需要機器人控制器的配合,它是機器人的大腦,控制器的水平?jīng)Q定了機器人的上限。工業(yè)機器人是機器人發(fā)展最快的一個分支, 隨著從中央到地方相關(guān)扶持政策的陸續(xù)出臺,中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)受到了前所未有的熱捧,機器人控制器即將迎來一波高速增長。
控制器控制方法
按照控制量所處空間的不同,機器人控制可以分為關(guān)節(jié)空間的控制和笛卡爾空間的控制。對于串聯(lián)式多關(guān)節(jié)機器人,關(guān)節(jié)空間的控制是針對機器人各個關(guān)節(jié)的變量進行的控制,笛卡爾空間控制是針對機器人末端的變量進行的控制。按照控制量的不同,機器人控制可以分為:位置控制、速度控制、加速度控制、力控制、力位混合控制等。這些控制可以是關(guān)節(jié)空間的控制,也可以是末端笛卡爾空間的控制。
按照控制算法的不同,機器人的控制方法可以分為PID控制、變結(jié)構(gòu)控制、自適應控制、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡控制等方法。也有的文獻將現(xiàn)有的控制算法分為邏輯門限控制、PID控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制和模糊控制等。這些控制方法并非孤立的,在一個控制系統(tǒng)之中常常結(jié)合在一起使用。
工業(yè)機器人與機器換人
在發(fā)那科(Fanuc)位于日本忍野村的一家工廠,工業(yè)機器人生產(chǎn)機器人,每班只有4名員工負責監(jiān)工。在飛利浦位于荷蘭的一家電動剃須刀工廠,機器人數(shù)量達到生產(chǎn)工人的14倍多,后者僅有9人。相機生產(chǎn)商佳能于2013年開始在旗下的數(shù)家工廠淘汰人類勞動力。
這就是所謂的機器換人,以往的工廠都是密密麻麻、相鄰而坐的操作工。從這個角度說,機器人控制器和其他部件組成的工業(yè)機器人已經(jīng)在成本上低于人工。但還有另一個很重要的因素,控制器當前達到的產(chǎn)線精度已經(jīng)提高到了和人工持平或者超越人工的水平。
控制器主要由控制柜和顯示器組成。我們說控制器是人類的大腦,但是這個大腦目前程序設定,需要人類幫忙。顯示器中帶有編程芯片,而控制柜主要是PLC部件,這樣的搭配需要懂得機械自動化的人才。因此機器人換人更準確的說是淘汰流水作業(yè)人員,需要專業(yè)操作人才。
中國是最大的市場 卻沒有最好的機器人廠商
近些年,我國對于高科技和新科技的支持力度是空前的,互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等在中國發(fā)展迅速,并且保持著很高的行業(yè)熱度。這些行業(yè)都關(guān)聯(lián)著另一個行業(yè)術(shù)語:中國智造。中國制造是世界第一生產(chǎn)力,但是伴隨著人工成本的走高,制造業(yè)急需轉(zhuǎn)變成為智造業(yè),這中間離不開機器人。
但是,中國雖然是最大的機器人控制器市場,國內(nèi)卻沒有一個該行業(yè)的巨頭。目前國內(nèi)機器人控制器行業(yè)被四巨頭控制,他們分別是ABB、庫卡、發(fā)那科和安川。不過,由于國家政策紅利,國產(chǎn)機器人產(chǎn)業(yè)也在快速縮小和世界一流企業(yè)的差距。國際機器人聯(lián)合會IFR數(shù)據(jù)顯示,2013年至2015年,我國工業(yè)機器人銷量分別為36560臺、57096臺、66000臺,全球占比分別達20.52%、24.9%、26.66%。其中,我國自主品牌工業(yè)機器人銷量分別為9597臺、17000臺和22257臺,全國銷量占比分別為26%、30%和34%,自主品牌工業(yè)機器人市場已逐步打開。機構(gòu)預計,隨著政策紅利的不斷釋放以及勞動力成本上升,到2017年,我國工業(yè)機器人銷量將達到10萬臺,年均復合增長率有望達23%。作為機器人三大件之一,控制器廠商在這一階段也會迎來超車機會。
人工智能是大方向
當前,各個行業(yè)都在討論人工智能,機器人也不例外。美國花旗銀行前首席執(zhí)行官維克拉姆·潘迪特說,人工智能和機器人技術(shù)發(fā)展可能在今后5年間使30%的銀行業(yè)工作崗位消失??梢钥吹剑斯ぶ悄芎蜋C器人一套組合拳,需要一起才有威力。
機器人的發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了三代:可編程的示教再現(xiàn)型機器人、基于傳感器控制具有一定自主能力的機器人、智能機器人。隨著自動化與人工智能技術(shù)的改進,很多人對工作的未來感到擔憂。擔憂者問道,如果幾百萬人不再有工作可做的話, 那些又可以干什么呢?達到人工智能級別的機器人會是人類公敵嗎?其實大家不必過于擔心,智能機器人只是為了更好的代替人工,它并不能取代人腦,在工作效率上可以領(lǐng)先人類,但是在創(chuàng)造性上機器人永遠不是人的對手,因為它們是人創(chuàng)造的。