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| 更新時間 2024-12-02 08:00:00 價格 請來電詢價 西門子變頻器 西門子觸摸屏 西門子伺服電機 西門子PLC 西門子直流調速器 西門子電纜 聯系電話 13922889745 聯系手機 18475208684 聯系人 向小姐 立即詢價 |
什么是機器人控制系統
有關機器人控制系統更專業的定義和功能介紹,可以參考下一篇文章,這里我們使用類比的方式,參考計算機行業的分層形式來介紹機器人控制系統的范圍,見下圖:
如同計算機的操作系統一樣,機器人控制系統在整個工業機器人產業中,扮演了Zui基礎的軟件平臺的角色。
當你購買了一臺工業機器人后,通過編程的調用其控制系統自帶的基本功能可以滿足很多場合的需求。如果自帶的功能滿足不了要求,那么可以選裝某些特定行業的應用軟件包,譬如打磨、力控、分揀、焊接、噴涂等。這就好比簡單的圖像處理,我們可以使用Window自帶的畫圖軟件甚至PowerPoint來實現,但是如果要求更高,那么可以安裝像Photoshop這樣的獨立應用軟件。
控制系統提供平臺,應用軟件在平臺的基礎上擴展應用范圍,提升使用體驗。
在工業機器人發展的歷史進程中,有很多youxiu的細分應用軟件公司,通過使用新的技術,研究新的工藝,在某個細分方向上成功拓展了機器人的應用范圍。這些公司有的獨立成長為了某個工藝領域的應用專家,利用與機器人廠家定制的專用機器人加自己獨到的應用軟件包在細分領域獨領風騷,例如噴涂的DURR,焊接的CLOOS等;有的則成功被機器人整機廠商收購,其應用技術并入到機器人控制系統的框架中。
機器人控制系統會統一嗎?
很多剛接觸工業機器人的投資人/媒體朋友都會問到同一個問題,機器人會不會出現類似Windows/Android那樣的統一控制平臺?
---在未來會出現統一的機器人控制系統,但是短期內不會,或者在驅動、電池、控制技術出現顛覆性創新之前不可能。
行業中出現統一的操作系統/控制系統需要同時具備以下幾個條件:
數量龐大的設備基數或者說異常巨大的市場,譬如手機、電腦。只有巨量的市場才能提供足夠的吸引力促使某個公司投入超級資源去研發適應全球全行業的基礎控制系統。像機器人這種全球存量才200w臺的設備還遠遠遠遠遠沒到這個市場規模。當然手機、電腦行業也是經過了很多年的多標準混戰之后才發展到相對統一的水平,機器人行業有這個潛力。
硬件標準化程度高,功能需求可以簡單描述。硬件功能需求(或者說物理交互功能)可以被簡單的描述并標準化也是要求之一。仍然以電腦舉例,功能需求可以描述為使用鼠標鍵盤輸入,CPU處理加減乘除,顯示器和音響輸出,幾乎所有的電腦應用都可以用這個物理交互模型來概括,基礎硬件和軟件功能都非常簡潔。但是目前以及短期的未來,機器人行業仍處于針對不同需求開發不同形態/功能機器人的階段,不同形態/構型/原理的機器人想使用標準的控制系統非常難,ROS就是一個例子,雖然科研應用廣泛,但是只要是商業大批量出貨的產品幾乎沒有人使用ROS。如果未來有具備完整實用性的類人機器人出現,那么有統一操作系統的可能性會非常大,因為對于人類來講,物理交互的功能需求非常簡單,有眼可以觀察,有手可以操作,有腿可以行走,齊了,剩下人能完成的工作都是這三者的不同形式和程度的組合,那么操作系統只要負責把這三個基礎工作做好,其余的行業研發力量可以集中在功能軟件開發,不斷增多的功能軟件又可以助推平臺的發展從而形成良性循環,人們可以利用這個基礎的類型人機器人平臺開發搬磚機器人、快遞員機器人、女仆機器人、服務員機器人、理發師機器人等等等等。
軟件和硬件門檻足夠高,再加上有足夠的市場號召力,缺一不可。平臺性的東西好,大家都想做,技術門檻不高那就無法構成足夠的護城河,有點技術的人都會擠進來搗亂;沒有市場號召力,再好的東西沒人跟你玩,也一樣白搭。例如假設硬件技術門檻不高,那么相關整機廠商就會傾向于自己做零部件,關鍵零部件用了自己的就會傾向于上層軟件也自己做,同樣會影響到統一控制系統的推進。機器人所用的零部件目前看來,不存在能主導發展成平臺的高門檻技術。在市場號召力方面,Windows能推廣的好除了本身產品的革新外,Zui主要的原因在于DOS已經在操作系統市場占據了足夠大的市場,而DOS成功則是借助了IBM PC的力量。現在機器人行業缺乏這樣的一個巨頭,可以在產品性能、功能、市場規模上對其他家有lingxian優勢,大家水平可能有高有低,但是這點差距沒有辦法形成無法讓任何一家脫穎而出,因此短期內也無法形成統一的軟硬件平臺。
工業機器人軟硬件方案
機械臂控制器的發展較早,產品相對成熟,其實現方案見下表。國際一線品牌大多采用X86芯片,并采用實時操作系統構造底層軟件。
廠家 | 硬件 | 操作系統 |
ABB | X86 | VxWorks |
KUKA | X86 | VxWorks+Windows(VxWin) |
KEBA | X86 | VxWorks |
B&R | X86 | Windows 10/B&R Linux 9 |
固高 | X86 | Windows CE |
納博特 | X86 | VxWorks或 Linux(PREEMPT_RT)或 SylixOS |
機械臂的功能要求多,自由度多,而且對運動精度和響應速度的要求較高,比移動機器人一般要高1到2個數量級,因此控制器的計算量大、周期短。
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