上得舞臺 下得工廠?一起探秘格力工業(yè)機器人

2019-8-21艾肯家電網(wǎng)

8月20-25日，2019世界機器人大會在北京隆重舉行。各式智能機器人齊聚一堂，令人眼花繚亂，其中格力展位尤其熱鬧——13“人”組機器人樂隊與工作人員默契配合，與小歌手一起獻上《我和我的祖國》合唱快閃活動；“人機battle”爭奪最強舞王將展會氛圍推向高潮，吸引了大量觀眾駐足觀看。視聽之外，展位咖啡機器人將精致的摩卡咖啡奉給參觀者，陣陣咖啡香氣強勢沖擊著大家的嗅覺，讓大家不禁發(fā)出感嘆：工業(yè)機器人還能這么玩?

(圖為2019世界機器人大會格力機器人樂隊表演現(xiàn)場)

沒錯，只有你想不到！幾尺展臺將格力工業(yè)機器人的高定位精度、高靈活性、高剛性展現(xiàn)得淋漓盡致。而臺上一分鐘，臺下十年功，格力工業(yè)機器人帶來的短短幾分鐘的視聽盛宴，背后卻是制造業(yè)自動化技術(shù)的創(chuàng)新與突破。

小身材大能量：格力工業(yè)機器人身兼多職

此次參加2019世界機器人大會的格力工業(yè)機器人，已經(jīng)不是第一次亮相。2019年春晚上，這支樂隊就與郎朗、周華健和任賢齊同臺演藝了《朋友》這首歌曲。精準而連貫的彈奏是“樂手”們的必修課，靈活而敏捷的關(guān)節(jié)是“舞王”的基本功，但如果簡單地認為這些機器人只有娛樂功能，那就小瞧他們了。其實，“吹拉彈跳”只是格力工業(yè)機器人的業(yè)余活動，它們的本職工作是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域“發(fā)光發(fā)亮”。

(圖為格力機器人舞團——格力工業(yè)機器人gr20a系列)

先來看可以彈奏鋼琴、貝斯等多種用樂器地格力工業(yè)機器人gr606。它結(jié)構(gòu)輕巧，運動速度快，定位精度更是高達±0.02mm，可廣泛應(yīng)用于機器裝載、一般裝配、碼垛和物料裝卸等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。而這次的表演新星——dance king格力gr20a/1.8機器人關(guān)節(jié)速度高，動態(tài)響應(yīng)快，手腕持重能力強，具有較高的重復(fù)定位精度和軌跡跟蹤精度，重復(fù)定位精度高達±0.04mm。同時它可自由擴展工作范圍，通過更換小臂就可以滿足多種工業(yè)需求，因此在裝配、搬運、碼垛、機器人教學(xué)等領(lǐng)域都有不俗表現(xiàn)。

背后“主心骨”：伺服電機帶團出道有保證

格力工業(yè)機器人能有如此奪人眼球的表現(xiàn)，離不開伺服電機這個“主心骨”。伺服系統(tǒng)作為自動控制系列中的執(zhí)行元件，是機器人三大核心零部件之一，而作為伺服系統(tǒng)重要組成部分的伺服電機，又是影響機器人工作性能的主要因素。但是我國的伺服電機長期面臨著國外技術(shù)壟斷和國內(nèi)技術(shù)發(fā)展不足的困境，因此格力通過自主研發(fā)伺服電機，并且憑借高功率密度設(shè)計技術(shù)、低齒槽轉(zhuǎn)矩設(shè)計及工藝保障技術(shù)和高性能電流環(huán)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)三個核心技術(shù)創(chuàng)新，已達到經(jīng)由專家組鑒定的國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)電機長度、功率密度、過載能力的新突破。

(圖為格力工業(yè)機器人用高性能伺服電機)

小型化是工業(yè)機器人未來發(fā)展的趨勢之一。傳統(tǒng)的伺服電機通常采用外購?fù)ㄓ弥苿悠?，結(jié)構(gòu)固化，造成電機體積龐大。格力自主研發(fā)制動器，并創(chuàng)造性地將制動器與電機本體合成一體，有效縮短了電機軸向長度，實現(xiàn)了機器人的小型化和輕量化，解決了伺服電機因功率密度低和體積過大導(dǎo)致機器人重量偏大的問題，降低了對安裝空間的要求，擴大了適用范圍。

伺服系統(tǒng)中有一對“歡喜冤家”：為了具備高過載能力，伺服電機要具備高輸出轉(zhuǎn)矩；而為了具備高運行精度，伺服電機又要具備低齒槽轉(zhuǎn)矩。面對這個“歷史性”矛盾，格力創(chuàng)新研究出低齒槽轉(zhuǎn)矩設(shè)計及工藝保障技術(shù)，在保障輸出轉(zhuǎn)矩基本不變的前提下，有效降低了電機齒槽轉(zhuǎn)矩。

為了解決傳統(tǒng)伺服電機電流響應(yīng)速度慢，電流控制速度與精度無法兼顧的問題，格力提出高性能電流環(huán)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，采用流水線式電流采樣方法和基于fpga的高實時性電流環(huán)時序設(shè)計方法，大大提高了電流環(huán)帶寬，保障了電流控制的快速性，提高了電流控制精度，實現(xiàn)了更快響應(yīng)和更高運行精度。

上得舞臺，下得工廠：格力工業(yè)機器人助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型

在工業(yè)4.0浪潮席卷全球的今天，制造強國均大力發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)。與此同時，我國也在進一步強化智能裝備在制造業(yè)中的重要地位。在這樣的時代背景下，致力于“讓世界愛上中國造”的格力電器，近年來深耕智能制造領(lǐng)域，潛心研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能裝備，走出了一條自主創(chuàng)新的道路。

(圖為格力機器人樂隊彈奏鋼琴)

格力工業(yè)機器人“組團出道”的熱度表象下，是中國制造業(yè)自動化發(fā)展的強大自信。根據(jù)相關(guān)報道信息，預(yù)計到2020年，中國自主品牌產(chǎn)能將達10萬臺/年，6軸以上工業(yè)機器人年產(chǎn)5萬臺，機器人使用密度達150臺/萬人。格力伺服電機的成功研制不僅打破了日本及歐美國家的壟斷，提升了國產(chǎn)伺服電機的競爭力，更滿足了制造業(yè)自動化發(fā)展需求，為國內(nèi)機器人的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?？梢哉f，一個自主研發(fā)的伺服電機，帶來的是整個智能裝備零部件國產(chǎn)化加速，自主品牌創(chuàng)新升級，甚至相關(guān)產(chǎn)業(yè)和地方經(jīng)濟的調(diào)整和發(fā)展。

不論是對制造業(yè)來說，還是全社會意義上，工業(yè)機器人和伺服電機都是任重而道遠。但是在格力“自主研發(fā)掌握核心科技”的使命感驅(qū)動下，相信制造業(yè)自動化發(fā)展，制造強國夢的實現(xiàn)，都不再遙遠。

讀到這里，朋友，要不要來2019世界機器人大會地現(xiàn)場，來一杯格力工業(yè)機器人奉上的咖啡呢?