¿Cómo juzgar la calidad de los robots industriales y cuáles son las reglas básicas @ Revista "Control and Drive"?
Hablemos de las ventajas y desventajas de los robots industriales actuales desde una perspectiva técnica.
1. Gran versatilidad
Los robots industriales son programables, admiten movimientos con múltiples grados de libertad y su aplicación es más flexible. Aunque no son tan buenos como los humanos, los robots industriales siguen siendo mucho más flexibles que muchas máquinas especiales de uso común para la automatización industrial (personalizadas para un determinado tipo de aplicación industrial o la solución mecatrónica del cliente). Cuando las aplicaciones industriales cambian poco, los robots pueden reprogramarse para satisfacer nuevas necesidades sin tener que realizar importantes inversiones en hardware. Pero, en consecuencia, lo que le faltará relativamente será eficiencia. Después de todo, una máquina especializada se construye a la medida para una aplicación específica, por lo que sacrifica la versatilidad pero está optimizada para lograr eficiencia y funciona bien en las métricas de rendimiento que son importantes para los clientes.
2. Propiedades mecánicas y eléctricas
Los robots industriales generalmente son capaces de alcanzar una precisión de movimiento inferior a 0,1 mm (refiriéndose al movimiento repetido hasta un punto preciso), agarrando objetos que pesan uno. tonelada, y estirar distancias hasta tres o cuatro metros. Aunque este tipo de rendimiento no necesariamente puede completar fácilmente algunos de los requisitos de procesamiento "locos" de los teléfonos móviles de Apple, para la mayoría de las aplicaciones industriales, es suficiente para completar con éxito la tarea. A medida que el rendimiento de los robots mejora gradualmente, algunas tareas que antes eran imposibles se han vuelto factibles (como la soldadura o el corte por láser). En el pasado, se requería equipo especial de alta precisión para guiar la dirección del láser, pero con la mejora de la precisión del robot, es ahora es posible, sino que depende del movimiento preciso del propio robot). Pero en comparación con los equipos tradicionales de alta gama, como las máquinas herramienta CNC de alta precisión, los equipos de calibración láser o los equipos para entornos especiales (alta temperatura o baja temperatura especial), los robots industriales aún no han alcanzado el nivel.
3. Cooperación hombre-máquina
Tradicionalmente, los robots industriales se mantienen en jaulas para trabajar porque son demasiado peligrosos (imagínese un robot que soporta decenas o cientos de kilogramos de peso). Está girando a una velocidad de cuatro metros por segundo y nadie puede acercarse a él). La razón principal es que, debido a consideraciones técnicas y de costo, los robots generales no integran sensores adicionales para detectar situaciones externas especiales (como toques repentinos). Sólo seguirán "tontamente" el programa establecido por los humanos moviéndose día tras día. una señal externa le indica que se detenga. Por lo tanto, una solución común es equipar al robot con una jaula que se detenga automáticamente cuando se abre la puerta de la jaula. Teniendo en cuenta las cuestiones de seguridad, la integración de robots conlleva, naturalmente, muchos costes adicionales. Puede que las jaulas no sean costosas, pero después de todo, deben considerar cuidadosamente el diseño de la línea de producción, aumentar el área de la línea de producción, cambiar la forma de cooperación hombre-máquina, etc., lo que afecta la eficiencia de la producción. Esta es la razón por la que en los últimos años algunos robots industriales se han enorgullecido de cooperar de forma segura con las personas, como Baxter de RethinkRobotics, la serie PR de UniversalRobots y muchos gigantes de robots industriales tradicionales (ABB, KUKA, Yaskawa, etc.). Yaskawa, etc.) semiconcepto y robot semiacabado. Desde la perspectiva de la demanda industrial, parece que las necesidades de automatización como la precisión, la velocidad y el peso se han resuelto mediante robots industriales tradicionales. De hecho, es hora de empezar a satisfacer las necesidades de la cooperación en materia de seguridad entre humanos y máquinas.
4. Facilidad de uso
La esencia del trabajo de los robots tradicionales es recibir o configurar señales de E/S periféricas (configuraciones antiguas y de otro tipo, como accesorios, líneas transportadoras, etc. ), recorriendo continuamente el camino punto por punto. El proceso de instruir a un robot para que realice estos trabajos es programación de robots. Casi todas las empresas líderes tienen su propio lenguaje y entorno de programación que requiere que los operadores de robots participen en la capacitación. A medida que los robots se vuelven más comunes, este costo comienza a aparecer.
Estos proveedores tienen razones para mantener sus propios entornos de programación: los robots industriales comenzaron a producirse a gran escala hace cuarenta años, y los conceptos de programación avanzada dominantes en ese momento no eran ampliamente comprendidos ni aceptados por la gente de hoy. , su propia tecnología es inevitablemente diferente de la de sus competidores, por lo que no se les puede culpar por mantener un estilo de programación y porque sus grandes clientes tienden a ser clientes industriales tradicionales, como los grandes fabricantes de automóviles. La tercera razón es que sus grandes clientes son a menudo clientes industriales tradicionales, como los grandes fabricantes de automóviles. Estos clientes buscan estabilidad, naturalmente, no quieren que su robot se ponga al día y cambie el método de programación en unos pocos años. , lo que les hace tener que tirarlo a la basura Décadas de experiencia, gastando mucho dinero en formación y aprendizaje.
Por supuesto, en la industria todo el mundo cree desde hace tiempo que la programación puede ser intuitiva y sencilla, pero además de las demostraciones conceptuales de los fabricantes tradicionales (como el uso de exoesqueletos, imágenes 3D, realidad virtual, iPhone , etc.), No ha habido avances en la practicidad comercial, por lo que todos han escuchado el dicho "programar es fácil". Esta situación es tan mala que la gente quiere vomitar cuando escucha palabras como "programación simple".
Pero, afortunadamente, todavía hay personas que se atreven a aceptar el desafío, empezar desde cero y convertirse en un punto de venta reconocido. Así es, ¡son RethinkRobotics y UniversalRobots! Esto ilustra vívidamente el dilema del innovador, razón por la cual las tecnologías disruptivas a menudo no logran tener éxito en las empresas líderes (incluso si tienen los recursos para tener éxito), pero siempre son llevadas adelante por los retadores posteriores. Esto se debe a que cada paso que un líder da al alejarse de una tecnología disruptiva es a menudo un paso más para alejarse de su plato de arroz de hierro. ¡Existe una gran resistencia tanto interna como externa!
Sin embargo, la facilidad de uso de los robots ha comenzado a recibir atención. Cómo permitir que las personas jueguen con robots tan rápido como jugar con un iPhone sin ningún (o demasiado) entrenamiento se ha convertido en una dirección en la que se está. Los grandes proveedores han comenzado a invertir fuertemente.
5. Costo
El costo de los robots varía desde decenas de miles de RMB para los pequeños hasta millones de RMB para los grandes. Este costo es naturalmente menor que el de los equipos de fabricación profesionales de alta gama, pero puede ser mayor que el de las soluciones de automatización improvisadas por pequeños integradores nacionales. Pero parece que las ventajas económicas de la automatización robótica han llegado a un punto crítico en general, y parece que en comparación con otras alternativas (trabajo humano o máquinas para propósitos especiales), el costo aún vale la pena.
De hecho, si queremos seguir el antiguo camino de los robots tradicionales, no hay mucho margen para reducir los costes de hardware. Los robots industriales son básicamente mecanismos de movimiento de bucle abierto que dependen de la coordinación de alta precisión de motores y cajas de cambios. La mayoría de los principales fabricantes de estos componentes clave los compran a varios fabricantes en Japón (es decir, si las empresas nacionales construyen sus propios robots, no será mucho más barato comprar los mismos componentes, porque los fabricantes japoneses no lo harán). usted. ¿Cuál es el descuento por esta cantidad?) A menos que los fabricantes de piezas de China puedan calmarse y trabajar duro para ponerse al día con la tecnología japonesa, rompiendo así el monopolio y la ventaja de precios que han tenido durante muchos años, sólo entonces podrán promover verdaderamente el desarrollo de los fabricantes de robots nacionales.
La otra es ir en la dirección opuesta y buscar otras tecnologías y mercados. Por ejemplo, RethinkRobotics incluso consideró utilizar cajas de engranajes de plástico para reducir costos y al mismo tiempo compensar la pérdida de precisión del movimiento a través de la visión, al igual que el ojo humano ayuda en las operaciones finas de la mano. Pero después de todo, no se puede hacer en un solo paso, por lo que el robot Baxter aún no se puede comparar con los robots tradicionales en términos de precisión y velocidad, pero es suficiente para la aplicación de agarre y colocación de materiales. Quizás con los esfuerzos de Rethink pueda competir con los robots industriales tradicionales y utilizar la inteligencia del software para compensar las deficiencias del hardware (eso es lo que realmente subvierte a estos fabricantes tradicionales).
6. Inteligencia
La razón por la que la inteligencia se coloca en el último punto es porque, en comparación con la demanda generalizada de robots en el mercado actual (es decir, fuertes, rápidos y precisos), No es lo más urgente todavía.
Esto también refleja las ventajas de los robots industriales tradicionales (trabajan duro, mantienen la calidad y la cantidad, y son buenos "trabajando") y sus desventajas (pero son "estúpidos" y siempre hay que enseñarles). Pero esto no significa que la inteligencia no sea importante. Al contrario, las empresas han comenzado a invertir en tecnología. Por ejemplo, cómo hacer que el robot comprenda mejor la intención de la instrucción humana y comprenda y planifique la tarea de forma relativamente autónoma, sin la necesidad de que las personas le digan cómo hacer que el robot responda a los cambios en el periférico; ambiente (la luz se atenúa) Afecta el reconocimiento de imágenes, el daño a los elementos en la cinta transportadora requiere un procesamiento especial) adaptación automática cómo juzgar la calidad del ensamblaje de las piezas a través de la percepción táctil, visual y auditiva, etc.
A los estadounidenses les ha ido mejor en este sentido (por supuesto, también están evitando la realidad, porque la tecnología de hardware y el mercado de los robots industriales tradicionales han estado básicamente dominados por empresas japonesas y europeas), ROS Industrial, Rethink Robotics, etc. Haga un intento pionero.
7. Falta de talento
Los robots industriales se ajustan al desarrollo de los tiempos y la industria tiene amplias perspectivas. Sin embargo, el desequilibrio entre la oferta y la demanda de talentos en este campo se ha vuelto. cada vez más prominente. Por un lado, los fabricantes de robots, los integradores de sistemas y la industria de fabricación de automóviles están ávidos de talentos. Por otro lado, la oferta de talentos no es suficiente para satisfacer las necesidades de las empresas.
La razón es que, en comparación con el desarrollo explosivo de la industria robótica nacional en los últimos años, el plan de estudios de las instituciones de formación como colegios, universidades y escuelas vocacionales todavía está rezagado, aunque algunos fabricantes de robots brindan capacitación relevante. Hay problemas como débil pertinencia de la marca, publicidad insuficiente, falta de instalaciones de apoyo y oportunidades de capacitación limitadas. Las necesidades de los académicos de todo el país coinciden en gran medida, lo que hace que muchas personas interesadas en unirse a la industria de la robótica vengan a estudiar. (El contenido anterior proviene de China Transmission Network)