控制器發(fā)展：從鄉(xiāng)間小道到高鐵速度

早在十多年前，國產(chǎn)工業(yè)機器人的控制器市場就已經(jīng)萌芽發(fā)展，經(jīng)過多年的沉淀，國內(nèi)機器人控制器所采用的硬件平臺和國外產(chǎn)品相比并沒有太大差距，差距主要體現(xiàn)在控制算法和二次開發(fā)平臺的易用性方面。隨著技術和應用經(jīng)驗的積累，國內(nèi)企業(yè)機器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)較為成熟，是機器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距最小的關鍵零部件。

在控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代上，眾為興算是中國這些年進步史的一個縮影。從基于脈沖型的機器人運動控制卡，到EtherCAT總線型控制系統(tǒng)，再到近兩年研發(fā)的驅(qū)控一體機器人控制系統(tǒng)，應該說眾為興始終與中國機器人發(fā)展的需要相契合。特別是針對目前比較熱讀的適用于3C制造業(yè)的各種機器人，如SCARA，桌面六關節(jié)機器人等，眾為興推出的驅(qū)控一體輕載型機器人控制系統(tǒng)，就是眾為興在運控控制、伺服驅(qū)動和行業(yè)應用knowhow領域的多年積淀的成果。

 “國產(chǎn)控制器的發(fā)展歷程經(jīng)歷了由弱到強的三個階段，”深圳眾為興董事長、總經(jīng)理曾義強先生對記者表示，“用一個形象比喻，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10兆；第三階段，采用驅(qū)動一體的控制方式，其速度堪比高鐵，數(shù)據(jù)傳輸速度可達16位x20兆。”

曾義強介紹，目前三種控制方式仍在并行發(fā)展，但經(jīng)過十多年積累，眾為興始終引領市場，尤其是重磅推出的驅(qū)控一體技術填補了國內(nèi)空白。

深圳眾為興技術股份有限公司董事長、總經(jīng)理曾義強

 
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

全國首創(chuàng)的驅(qū)控一體技術

所謂驅(qū)控一體技術即將多軸伺服驅(qū)動及運動控制器合為一體，實現(xiàn)驅(qū)動、運控、機器人應用工藝三層次完美的結合。

我們都知道總線系統(tǒng)是國外的主流機器人控制方案，目前大多用的是100Mbit的以太網(wǎng)。而驅(qū)控一體化的技術優(yōu)勢是將串行通信轉(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，更低的同步抖動是運動和伺服的兩大基礎指標。

“眾為興認為，機器人系統(tǒng)的性能表現(xiàn)必須具備軟件所有硬指標。”曾義強補充，“驅(qū)動一體技術是目前國產(chǎn)工業(yè)機器人控制器市場上唯一的創(chuàng)新產(chǎn)品，要求企業(yè)必須具備運動控制技術、驅(qū)動技術以及應用技術。”驅(qū)控一體技術主要有四大優(yōu)勢，其一集成式設計，減小體積；其二減少接線，故障率更低；其三通過共享內(nèi)存，進行數(shù)據(jù)交互，控制性能更好；其四內(nèi)置IEC開放式軟件平臺，應用更為方便。目前，驅(qū)控一體技術適用于桌面四軸機器人（SCARA）、小型六軸機器人、并聯(lián)機器人（DELTA）、注塑機器人以及沖壓機器人等五大類產(chǎn)品，適用于3C電子行業(yè)、沖壓注塑行業(yè)等。

據(jù)悉，目前國際日系如愛普生、雅馬哈、三菱和歐系的桌面機器人都采用的是驅(qū)控一體技術，眾為興開發(fā)驅(qū)控一體技術也將為國內(nèi)的工業(yè)機器人帶來全新的控制體驗，助力國產(chǎn)工業(yè)機器人在穩(wěn)定性在速度兩方面實現(xiàn)更優(yōu)效能。

曾義強介紹，去年推出此技術后，引起市場關注，目前在用客戶都肯定了驅(qū)控一體技術的先進性。

總線控制方案提供二次開發(fā)平臺

針對小型的多關節(jié)機器人眾為興力推驅(qū)控一體技術，那么大型的、大負載的機器人是否適用于這種產(chǎn)品呢？

曾義強表示，重載工業(yè)機器人由于運動軌跡較為固定、運行速度較慢，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特之處，可以為客戶提供可自行二次開發(fā)的開放平臺。“這樣的好處不言而喻，我們提供控制系統(tǒng)的基礎硬件和算法，客戶可以在開放性的APP平臺上根據(jù)不同的應用需求進行二次開發(fā)。一來方便客戶更快更好的與應用進行對接，另外也使得國產(chǎn)工業(yè)機器人在終端應用的易用性和通用性方面比國外品牌的機器人更有優(yōu)勢。”曾義強解釋。

顯然，眾為興的著力點在于產(chǎn)品的開放性。眾為興驅(qū)控一體研發(fā)中心經(jīng)理楊基鵬也表示，“眾為興的機器人控制系統(tǒng)的突出優(yōu)勢是，我們把CNC技術引入到驅(qū)控一體中，不僅能讓機器人滿足傳統(tǒng)的應用，也可以使用CNC或機器人兩種編程手段來控制機器人，使用更簡單。”

眾為興自主開發(fā)的四軸和六軸機器人

通用化的專機測試設備

針對不同機器人類型，眾為興提供不同控制方案。在控制器領域，眾為興的產(chǎn)品路線相當清晰。

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。為了助力國產(chǎn)工業(yè)機器人迅速發(fā)展，眾為興本身還開發(fā)出桌面四軸機器人以及六軸機器人。

“開發(fā)本體的目的不是跟客戶競爭，而是讓我們更好的理解本體，把我們最優(yōu)勢的控制方案在本體上進行最佳測試和驗證。也正因為如此，眾為興在機器人本體測試方法上摸索出一套真正在生產(chǎn)線上不間斷測試的專機方式。”曾義強進一步解釋，我們最新的專機測試設備歷經(jīng)四代演化，第一代是使用千分表，這種方式只能測試某一個軌跡在某一個瞬時間的數(shù)據(jù)，太過狹隘；第二代是視覺測試，視覺測試難以把控機器人在各個運動范圍內(nèi)的測試準確性；第三代是從美國購買的測試裝備，這種裝備每套售價達200萬元，但遺憾的是每臺設備僅能對研發(fā)樣機進行測試，并且測試效率低；第四代就是眾為興自主開發(fā)的專機測試設備，我們可以在生產(chǎn)線上24小時不停的測試機器人在各個運動軌跡上的數(shù)據(jù)并生成詳細數(shù)據(jù)報告，這種方式可以快速、簡便、直接測試產(chǎn)線上批量進行老化的設備。

目前，這種新型的測設設備也是市場上絕無僅有的，眾為興希望借此來幫助客戶更快更省時省力的測試自己的產(chǎn)品，同時也可以讓市面上的機器人真正的了解本身產(chǎn)品性能，獲得專業(yè)的測試數(shù)據(jù)報告。

以控制之力推動應用發(fā)展

從以上三種方式，眾為興表現(xiàn)出了一個負責任的控制器廠商為國產(chǎn)工業(yè)機器人操碎了心的態(tài)度。眾為興為何要做這么多不在“分內(nèi)之事”？

曾義強笑言，何為分內(nèi)。眾為興的理解是，每一個國產(chǎn)工業(yè)機器人相關企業(yè)都需要找準合適的位置，發(fā)揮自己的長處，而非一定要從最底層的東西開始做起，把客戶的訴求當成自己的訴求，把實際應用當成目標，這樣的合力能夠較快的幫助國產(chǎn)工業(yè)機器人找到市場發(fā)展方向，在某些領域追趕甚至超過國外品牌的機器人。

曾義強補充說，中國制造基本是輸出全世界，中國制造背后的大數(shù)據(jù)意味著我們清楚這個時代最流行的產(chǎn)品的制造需求，需求趨勢的引領才是機器人發(fā)展的關鍵所在。舉個3C機器人的例子，例如拿六軸的的焊接機器人來做手機裝配機器人行不行，技術上肯定是行的，但是如果要求更快更精而且更輕巧，顯然焊接機器人就露出短板了，而中國機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要求的機器人。

眾為興雖然是在做“大腦”部分，但對于整個機器人行業(yè)來說，這也僅僅是個部件，我們有自己的價值觀，任何部件生產(chǎn)商都有可能成為整個產(chǎn)業(yè)鏈的制高點，取決于你有沒有專注在你的專業(yè)領域。眾為興十多年來“因為專注，所以專業(yè)”，在機器人領域的合作態(tài)度是“你剛好需要，我正好專業(yè)。”