此前的文章中，我們講到了核心零部件中伺服電機(jī)的現(xiàn)狀問(wèn)題，《國(guó)產(chǎn)伺服電機(jī)，弱在哪里?》，我們注意到，機(jī)器人的控制系統(tǒng)，受重視程度似乎比其他兩方面低了許多，今天我們就機(jī)器人控制器的問(wèn)題專門展開陳述，看機(jī)器人控制器如何影響行業(yè)發(fā)展，我國(guó)的控制器市場(chǎng)又該如何破局。

　　控制器，機(jī)器人性能的直接影響力

　　作為工業(yè)機(jī)器人最為核心的零部件之一，控制器對(duì)機(jī)器人有著重要影響，但在我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人，尤其是高端機(jī)器人中，還在大量依靠進(jìn)口。伺服電機(jī)和減速機(jī)已有不少企業(yè)專門進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)，大家普遍認(rèn)為控制器是應(yīng)該最容易取得突破的一環(huán)，然而，并無(wú)突破。有許多觀點(diǎn)一致認(rèn)為：在工業(yè)機(jī)器人行業(yè)中，國(guó)內(nèi)與國(guó)外差距最大的方面應(yīng)該是控制器。

　　數(shù)據(jù)顯示，在工業(yè)機(jī)器人的總成本中，三大關(guān)鍵部件約占機(jī)器人總成本的80%左右。其中，減速機(jī)約占33%～38%，驅(qū)動(dòng)及伺服電機(jī)約20%～25%，控制器約占10%～15%?？梢哉f(shuō)，控制機(jī)器人成本最重要的就是控制核心零部件成本。

　　控制器，相當(dāng)于工業(yè)機(jī)器人的大腦，對(duì)機(jī)器人的性能起著幾乎是決定性的影響，它控制機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)，包括位置、姿態(tài)和軌跡，還能操控操作順序及動(dòng)作時(shí)間。不同類型的機(jī)器人，控制器以及控制系統(tǒng)有較大差別。例如直角坐標(biāo)機(jī)器人，運(yùn)動(dòng)控制多采用運(yùn)動(dòng)控制卡+工控機(jī)，比較簡(jiǎn)單，而復(fù)雜的多關(guān)節(jié)機(jī)器人和SCARA機(jī)器人，多采用嵌入式控制器，運(yùn)動(dòng)控制就復(fù)雜得多。

　　換言之，機(jī)器人關(guān)節(jié)數(shù)越多，自由度越高，位移精準(zhǔn)度也越出色，而一般情況下，每臺(tái)多軸機(jī)器人由一套控制系統(tǒng)來(lái)控制，這也就意味著對(duì)控制器性能的要求越高。

　　機(jī)器人控制器，差距在哪里?

　　我國(guó)的控制器和國(guó)外有差距，想要盡早消弭這種差距，就要知道到底是哪里有差距。

　　一方面是不同機(jī)器人的控制器差距不同。就起步時(shí)間來(lái)說(shuō)，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人時(shí)間晚了許多，在整個(gè)控制系統(tǒng)上缺乏豐富的經(jīng)驗(yàn)，短時(shí)間內(nèi)還會(huì)存在一定差距。但是，新興的協(xié)作機(jī)器人、SCARA機(jī)器人尤其是近期“大行其道”的物流機(jī)器人市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)、自研的控制器正逐步實(shí)現(xiàn)換道超車，大量占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。但是，在多軸機(jī)器人，尤其是高速度的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景中，國(guó)產(chǎn)控制器仍處于劣勢(shì)。

　　另一方面是軟硬件差別不同，其實(shí)在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)上，國(guó)內(nèi)外在硬件部分差別不大，甚至基本無(wú)異，差別主要在軟件部分，尤其在核心算法上，國(guó)外企業(yè)憑借時(shí)間積累和技術(shù)沉淀的優(yōu)勢(shì)，在反應(yīng)速度、兼容性等方面更加優(yōu)化。

　　舉例來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)的小負(fù)載焊接機(jī)器人，一般重復(fù)定位精度可達(dá)到0.05mm，但是許多海外品牌達(dá)到0.02mm較為普遍，當(dāng)然0.05足以滿足生產(chǎn)需要，但是整個(gè)水平對(duì)比之下確實(shí)稍顯不足。在最高軸速上對(duì)比，這種差距似乎更明顯。以四大家族為代表的機(jī)器人在最高軸速上均能達(dá)到700°/s，但國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的龍頭機(jī)器人公司才能做到。

　　當(dāng)然，控制器并不是造成這種差距的唯一，但非常明顯的是，我國(guó)在控制器的追逐戰(zhàn)中，確實(shí)不占上風(fēng)。

　　國(guó)產(chǎn)控制器的路，怎么走合適?

　　市場(chǎng)從來(lái)都是“優(yōu)勝劣汰，適者生存”的，未來(lái)能夠在機(jī)器人行業(yè)中站穩(wěn)站高的，一定不是靠買零件組裝的公司，而是擁有成熟的產(chǎn)線，能夠配套軟硬件，擁有自主可控的能力的公司。

　　如今的芯片，其實(shí)就是個(gè)很好的例子?？刂破鳎ㄋ辛悴考趦?nèi)，一旦與國(guó)外拉開太大差距或者依賴進(jìn)口，哪天環(huán)境一變，整個(gè)行業(yè)就會(huì)非常被動(dòng)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的芯片行業(yè)，魚龍混雜，真心實(shí)意有能力的不夠多，撈錢圈地的還不少，誰(shuí)也不希望未來(lái)某天，機(jī)器人零部件行業(yè)也經(jīng)歷這一遭，被倒逼著自研。

　　要改變國(guó)產(chǎn)控制器的現(xiàn)狀，幾個(gè)方面都要發(fā)力。

　　機(jī)器人首先是軟件驅(qū)動(dòng)的機(jī)電系統(tǒng)，從整個(gè)行業(yè)看，主流的機(jī)器人公司，都擁有自己的控制系統(tǒng)，單一做控制器很難立足，也不利于企業(yè)發(fā)展，因而機(jī)器人本體廠家自身就應(yīng)該打造控制器的硬實(shí)力，未來(lái)幾年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)張，伴隨而來(lái)的對(duì)控制器的需求也必將日漸增長(zhǎng)，因此，國(guó)內(nèi)企業(yè)大可借鑒四大家的發(fā)展之道，實(shí)現(xiàn)控制器的自研自造，自產(chǎn)自銷，把自己的控制器和機(jī)器人本體匹配，做成整體的生意。

　　其次，硬件決定性能邊界，而軟件發(fā)揮硬件性能并定義機(jī)器人的行為。相信每一家真的有情懷打造好機(jī)器人的公司，都希望能夠?qū)⒆约旱臋C(jī)器人定義為獨(dú)一無(wú)二，尤其是在硬件差別不大的情況下，軟件就成了主導(dǎo)。但是，我國(guó)缺乏平臺(tái)基礎(chǔ)，控制系統(tǒng)不夠開放，性差、獨(dú)立性、擴(kuò)展性都不足以適應(yīng)智能化和柔性化要求，但好在我國(guó)的計(jì)算機(jī)發(fā)展迅猛，進(jìn)步飛快，得益于行業(yè)待遇和大環(huán)境，越來(lái)越多人選擇投身軟件，機(jī)器人控制軟件也會(huì)有更多人才涌入。

　　總之，工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化還有很長(zhǎng)的路，我們深知不足，便可去彌補(bǔ)不足，這個(gè)行業(yè)越來(lái)越熱鬧，熱鬧背后需要有人苦心孤詣，才能有所突破，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人才可爭(zhēng)得一席之地，進(jìn)而有更廣闊天地。