自20世紀60年代以來，經(jīng)過六十年的迅速發(fā)展，制造業(yè)行業(yè)對產(chǎn)品加工精度要求不斷提高，而人力成本在逐年上升，工廠企業(yè)開始使用工業(yè)機器人替代人力操作。另外，由于某些高危、有毒等惡劣的工作環(huán)境不利于人類健康，這些工作對工業(yè)機器人產(chǎn)生強烈的訴求。

近年來，工業(yè)機器人已逐漸成為現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的重要組成部分及未來發(fā)展趨勢。伴隨信息產(chǎn)業(yè)的進步，尤其是人工智能和機器學習領(lǐng)域的突破，工業(yè)機器人朝著智能化的方向發(fā)展。

現(xiàn)階段，我國主要的工業(yè)機器人有焊接、搬運、噴漆、切割、包裝、碼垛機器人。主要的應用領(lǐng)域為汽車行業(yè)、電子電氣行業(yè)等，在中國制造業(yè)向“智”造業(yè)轉(zhuǎn)型的背景下，工業(yè)機器資本市場發(fā)展看好！

工業(yè)機器人核心技術(shù)有待提高

控制器、伺服電機、減速器時工業(yè)機器人的核心部件，但是由于我國工業(yè)機器人發(fā)展起步較晚，技術(shù)相對較落后，目前我國的工業(yè)機器人核心技術(shù)零件仍然大量依賴進口，我國企業(yè)業(yè)普遍存在自主創(chuàng)新研發(fā)意識不足、研發(fā)投入不夠等問題，削弱了國內(nèi)企業(yè)在面的國外競爭對手的核心競爭力。

同時，我國機器人產(chǎn)業(yè)鏈的中游本體制造和下游集成開發(fā)的廠商競爭激烈，工業(yè)機器人應用場景廣泛，例如沖壓、焊接、涂裝、機械和簡單裝配等，下游市場需求分散，國內(nèi)暫時沒有建立有效的細分標準，行業(yè)將處于完全競爭的狀態(tài)。

綜合看來，當前工業(yè)機器人在軟件、算法、硬件、機械四方面仍然面臨著較大的問題，如工業(yè)機器人操作算法過程中數(shù)據(jù)連接失敗、系統(tǒng)文件丟失等；硬件問題中系統(tǒng)死機、軸運行異響或運行抖動，軟件問題中的電機過熱過載等。都是我國工業(yè)機器人目前在運行過程中存在的問題。

針對這些問題，配天機器人帶領(lǐng)團隊，致力于從數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)以及新能源汽車控制部件的設(shè)計開發(fā)，從機器人速度、精度、抖動問題出發(fā)，帶來問題與需求驅(qū)動研發(fā)與創(chuàng)新的實例。

配天機器人在運行過程中，采用速度前瞻，大大減少加減速的頻繁變化，相對于不采用速度前瞻，加工時間明顯變短，效率提高30%以上。

如何解決速度不夠快

配天機器人采用O型速度規(guī)劃，根據(jù)機器人軸空間的運動學、動力學約束及笛卡空間運動學約束，計算出出主導軸速度，加速度，加加速度上限，保證運動平穩(wěn)（加速度連續(xù)）的前提下，發(fā)揮出機器人的最大性能。并且使用重力補償、DH補償、多點標定、誤差補償算法，解決精度不夠高問題。

機器人在運行過程中會發(fā)生抖動問題，引起抖動的主要原因

一：激勵的頻率落在系統(tǒng)傳遞函數(shù)極點附近

例如雙慣量系統(tǒng)（關(guān)節(jié)傳動的一種常見建模）中，彈性系數(shù)和負載決定了系統(tǒng)極點，如果極點附近存在周期性激勵，則易引發(fā)共振。

二：驅(qū)動控制環(huán)路難以通過一套參數(shù)適配所有工況

如為正常負載調(diào)試的參數(shù)，在驅(qū)動大慣量負載時，為了提供較大的力矩輸出，閉環(huán)控制中需要較大的誤差量。因此在電機出力發(fā)生快速變化時，難以快速達到穩(wěn)定。

由于企業(yè)出于對成本考慮，減速器末端一般不會加裝編碼器，位置反饋只能反映電機輸出端的實時位置，因此對抖動的觀測比較困難。而且，通用機器人系統(tǒng)現(xiàn)場工況的多樣性與時變性，也導致了抖動問題難以抑制。

抑制抖動的方法

1.觀測器法，通過預估本體末端位置來實現(xiàn)，

2.阻尼法，提取振動速度信息，并施加一個與其反向的阻尼，

3.濾波器法，通過增益補償消除陷波引起的相位誤差，對共振頻點進行陷波濾波，

4.驅(qū)動器參數(shù)整定與動態(tài)適配，根據(jù)負載情況適配恰當?shù)尿?qū)動器參數(shù)，以實現(xiàn)對振動的有效控制，負載慣量的識別可以由控制器完成、亦可由驅(qū)動完成，

5.力矩前饋，基于動力學的力矩前饋，適配大動態(tài)范圍的負載變化，

6.運動學優(yōu)化，對不同的運動段合理規(guī)劃加速度/加加速度以減少抖動發(fā)生，通過路徑優(yōu)化或速度規(guī)劃盡量減少共振發(fā)生的可能性/影響，

7.減弱激勵強度，一個典型的周期性激勵：減速器傳達精度的變化，由于加工與安裝的不完美，減速器在傳動過程中會附加周期性的干擾，形成共振激勵源，通過優(yōu)化核心零部件的品質(zhì)，有助于控制激勵幅度，進而抑制振動。

新一版配天專用3D離線仿真軟件系統(tǒng)，支持多種格式模型，PC端運行，可快速離線編程，采用語法校驗，示教器操作真實還原。機器人完全可以折彎下料跟隨，折彎機在折彎鈑金過程中，機器人通過判斷折彎機滑塊壓緊位移所對應的光柵尺或者編碼器數(shù)據(jù)，實時調(diào)整跟隨角度與位移，達到與被折彎鈑金翹起的同步。壓鑄下料軟浮動時，可實現(xiàn)可以實現(xiàn)一個方向或者同時幾個方向的外力牽引浮動功能。

配天機器人將核心放在持續(xù)打磨產(chǎn)品上，提升品質(zhì)以及可靠性，且力求在控制系統(tǒng)、軟件功能包上，進一步拓展出更全面的產(chǎn)品解決方案，縱向深化產(chǎn)品垂直度，橫向拓寬適用范圍，向著國際一流企業(yè)進發(fā)。從而為傳統(tǒng)企業(yè)的工業(yè)自動化轉(zhuǎn)型，提供更全方位更細節(jié)化的市場支持。致力于成為世界領(lǐng)先的工業(yè)母機及智能化精密工業(yè)關(guān)鍵部件提供商，并進而成為端到端網(wǎng)絡(luò)工業(yè)技術(shù)和解決方案提供商。