“機(jī)器人的整機(jī)設(shè)計(jì)好比‘造車’,那么控制系統(tǒng)就是‘駕駛員’。相對(duì)應(yīng)地,本體設(shè)計(jì)相當(dāng)于車子的底盤設(shè)計(jì),機(jī)器人的電機(jī)和減速器就如同車子的發(fā)動(dòng)機(jī),車子(機(jī)器人)跑得好壞,在于駕駛員(控制)。因而,‘車子’和‘駕駛員’共同決定了座駕體驗(yàn)?！辩笫瘷C(jī)器人聯(lián)合創(chuàng)始人韓峰濤對(duì)于機(jī)器人的整機(jī)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)有著他自身獨(dú)到的理解。
他舉例,假如面前有兩臺(tái)機(jī)器人,配置分別如下:
1、進(jìn)口ABB的機(jī)器人控制器+國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)+國(guó)產(chǎn)減速器+國(guó)產(chǎn)機(jī)械本體;
2、國(guó)產(chǎn)機(jī)器人控制器+進(jìn)口伺服系統(tǒng)+進(jìn)口減速器+進(jìn)口機(jī)械本體。
那么,哪一臺(tái)機(jī)器人的性能會(huì)更強(qiáng),功能會(huì)更多?
韓峰濤判斷,沒有人會(huì)認(rèn)為第二種配備國(guó)產(chǎn)控制器的機(jī)器人能PK過第一種使用ABB機(jī)器人控制器的機(jī)器人,即使性能好的方案除控制器外幾乎全部使用了國(guó)產(chǎn)零部件。
珞石起家于“控制器”,雖然在成立三個(gè)月后,珞石就從做控制器轉(zhuǎn)向做整機(jī)。珞石判斷,想要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中異軍突起,就必須擁有自己的核心技術(shù),同時(shí)還要比競(jìng)品做得更好。而控制器就是機(jī)器人的“核心”,對(duì)于珞石來說,讓機(jī)器人的控制系統(tǒng)逼近極致,從來不是一個(gè)可選項(xiàng),而是想要生存下來的必選項(xiàng)。
從沉淀多年的Titanite控制系統(tǒng),到xCore新一代控制系統(tǒng),珞石瞄準(zhǔn)行業(yè)大勢(shì),不斷進(jìn)化,為三五年后國(guó)內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)“正面剛”的關(guān)鍵時(shí)期“備足糧草”。
本文,韓峰濤將首次向業(yè)界詳細(xì)剖析其被定位為“刷新目前國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)天花板”的xCore新一代控制系統(tǒng)。
面向下一個(gè)十年的“xCore”
下一個(gè)十年,機(jī)器人需要的是什么樣的控制系統(tǒng)?
韓峰濤給出的答案是,更開放、更兼容、更全面的底層的操作平臺(tái)和控制系統(tǒng)。xCore正是為此而生。
性能全面升級(jí)的新一代自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)xCore控制系統(tǒng)于2019年正式立項(xiàng),在“快速、精準(zhǔn)、柔順、協(xié)同、智能”等性能需求上實(shí)現(xiàn)了全面升級(jí)。具體來看:
在軟件操作方面,xCore全新升級(jí)了功能邏輯,功能分類更直觀,擁有圖形化操作界面,機(jī)器人從拆箱到運(yùn)行只需30分鐘;xCore還升級(jí)了編程界面,以工程對(duì)象組織程序,支持圖形化編程、筆記本和示教器編程等,xMate還支持拖動(dòng)示教;該系統(tǒng)還可以與xVision視覺軟件無縫融合。
在控制系統(tǒng)方面,xCore升級(jí)了軟件架構(gòu),運(yùn)行更穩(wěn)定更高效;xCore還升級(jí)了運(yùn)動(dòng)控制,轉(zhuǎn)彎區(qū)處理更平滑,解決了小段軌跡卡頓問題,同時(shí)規(guī)劃效率更高,插補(bǔ)周期更短,同樣算力情況下規(guī)劃步長(zhǎng)更短,運(yùn)行更平順。
此外,xCore符合ISO15066國(guó)際安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),SafeMotion功能包更完善,支持碰撞檢測(cè)、安全區(qū)域、協(xié)作模式、力與功率監(jiān)控等功能。xCore不僅讓工業(yè)機(jī)器人SoftMotion力控工藝包更穩(wěn)定,還全面支持xMate力控工藝包。
xCore全新升級(jí)的外部接口,支持Modbus、CClink、Profinet、Ethernet/IP、RS232等通信模塊;xCore還支持RCI-SDK二次開發(fā)。
xCore控制系統(tǒng)的模型參數(shù)算法也更全面,從2017年的300多個(gè)提升到當(dāng)前的2000多個(gè)。搭載xCore控制系統(tǒng)的珞石機(jī)器人可同時(shí)支持工業(yè)和協(xié)作兩條產(chǎn)品線。
韓峰濤判斷,xCore推出后將使珞石的機(jī)器人產(chǎn)品具備與全球尖端機(jī)器人企業(yè)同臺(tái)競(jìng)技的技術(shù)性能水平。對(duì)于珞石自身而言,由于使用同一套軟件系統(tǒng),其產(chǎn)品開發(fā)速度和服務(wù)響應(yīng)速度將獲得提升,維護(hù)成本大幅降低,從而提高企業(yè)自身的利潤(rùn)。
值得一提的是,搭載xCore控制系統(tǒng)的新一代柔性協(xié)作機(jī)器人xMate ER與CR系列、輕型工業(yè)機(jī)器人XB與NB系列,將在2021上海工博會(huì)上正式發(fā)布。
其中,新一代柔性協(xié)作機(jī)器人xMate CR系列將全球首發(fā),其采用工業(yè)機(jī)器人通用控制系統(tǒng)xCore,統(tǒng)一力位混合控制,具備核心的柔順力控能力,配合完備的安全功能保證、實(shí)用的拖動(dòng)示教功能、流程圖式的圖形化編程,搭載開放性的應(yīng)用軟件平臺(tái),人人可以操作使用。
韓峰濤判斷,目前搭配新一代控制系統(tǒng)的機(jī)器人產(chǎn)品占比約為1/3,其中以柔性協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品居多。據(jù)珞石測(cè)算,同一臺(tái)機(jī)器人本體,采用新一代控制系統(tǒng)要比采用老一代控制系統(tǒng)的速度快30%-50%。
2022年,珞石的機(jī)器人產(chǎn)品將全部配置新一代控制器。老一代控制器搭配的機(jī)器人,珞石將主動(dòng)進(jìn)入維護(hù)的階段。
“細(xì)分致勝”的底氣
前幾年,珞石機(jī)器人在各大展會(huì)輪番上演“瞬間開瓶蓋”、“易拉罐穿行”、“紅酒杯穿行”等“快精準(zhǔn)”系列炫技,幾度掀起機(jī)器人圈技術(shù)熱潮。
顯然,珞石機(jī)器人并不滿足于此,依托不斷打磨的整機(jī)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng),近年來不斷在細(xì)分場(chǎng)景應(yīng)用上下功夫。
在難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的傳統(tǒng)制造業(yè),珞石機(jī)器人分別做出了自動(dòng)化應(yīng)用難點(diǎn)的重大技術(shù)突破:
在五金刀剪場(chǎng)景,珞石機(jī)器人開發(fā)了水磨自動(dòng)上下料、刀具開刃標(biāo)準(zhǔn)化解決方案,并陸續(xù)在張小泉、十八子、美瓏美利等刀具行業(yè)的頭部企業(yè)工廠落地,覆蓋刀具行業(yè)top10客戶。韓峰濤笑言,磨了四年刀,去年才真正規(guī)?；涞?。
珞石機(jī)器人還將刀具打磨的經(jīng)驗(yàn)推廣至汽車零部件行業(yè),比如做發(fā)動(dòng)機(jī)打磨、方向盤打磨、儀表盤打磨,提煉出了針對(duì)打磨環(huán)節(jié)的工藝能力后,再快速?gòu)?fù)制到不同場(chǎng)景中去。
未來,磨刀適配軟件也會(huì)并入xCore中,xVision視覺軟件也會(huì)變成xCore的組件之一,客戶可以根據(jù)自身需求來選配。
在縫制場(chǎng)景,作為全球智能縫制機(jī)器人領(lǐng)跑品牌,珞石率先攻克柔性物料(布料、皮革、海綿)控制和機(jī)器人&縫紉設(shè)備速度協(xié)同控制的自動(dòng)化難題,自主研發(fā)的沙發(fā)套智能包縫機(jī)器人,可實(shí)現(xiàn)不同面料沙發(fā)套裁片自動(dòng)上下料、視覺智能規(guī)劃路徑,高效賦能家具、家紡行業(yè)智能制造。
大勢(shì)與新勢(shì)
至今,工業(yè)機(jī)器人行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,硬件進(jìn)步速度已經(jīng)大為減緩,主流廠家的硬件配置基本相同,國(guó)產(chǎn)廠家也可以購(gòu)買到與進(jìn)口品牌相差不多的零配件,這時(shí)機(jī)器人的控制系統(tǒng)就成為了決定機(jī)器人性能和功能的主要因素。
曾在2017年,韓峰濤就發(fā)布了一篇題為《為什么說機(jī)器人的控制系統(tǒng)至關(guān)重要?》的文章,他寫道:
“既然控制系統(tǒng)如此重要,而且到目前為止國(guó)內(nèi)沒有開發(fā)出可與市面主流機(jī)器人品牌原生系統(tǒng)性能接近的控制器產(chǎn)品,那為什么會(huì)有‘控制系統(tǒng)門檻最低’的結(jié)論?原因主要有三個(gè):
國(guó)內(nèi)缺乏對(duì)機(jī)器人控制和整機(jī)產(chǎn)品研發(fā)有深入認(rèn)識(shí)的團(tuán)隊(duì)和公司;國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)品還普遍面向中低端市場(chǎng),客戶對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的性能幾乎沒有要求;人們對(duì)于無法看到和無法直接對(duì)比的參數(shù)缺乏直觀、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。
韓峰濤判斷,若干年后的機(jī)器人市場(chǎng)贏家,必然是那些具備掌握核心算法和完善功能的控制系統(tǒng)軟件以及優(yōu)秀的整機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的企業(yè)。硬件決定性能邊界,軟件發(fā)揮硬件性能并定義機(jī)器人的行為。任何一家想真正造機(jī)器人的廠家都不會(huì)放棄定義自家機(jī)器人行為的機(jī)會(huì)。
事實(shí)上,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人發(fā)展了這么多年,2017年被眾多行業(yè)大佬稱之為“中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的元年”,但直至2019年,眾多機(jī)器人本體頭部企業(yè)的出貨量依然在千臺(tái)級(jí)別。
后疫情時(shí)代,中國(guó)制造業(yè)分化式恢復(fù),更多的智能制造需求被催化釋放,直接推動(dòng)機(jī)器人需求增長(zhǎng)。GGII數(shù)據(jù)顯示,2021H1中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量11.5萬臺(tái),同比增長(zhǎng)超60%。
再?gòu)膽?yīng)用領(lǐng)域來看,以往,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)更多選擇在國(guó)外機(jī)器人巨頭并未涉足的領(lǐng)域?qū)で蠹?xì)分場(chǎng)景突破,如埃斯頓選擇“折彎”,埃夫特選擇“噴釉”。近一兩年,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)開始與國(guó)外機(jī)器人巨頭迎來“正面交鋒”,如埃夫特在光伏領(lǐng)域,珞石在PCB和醫(yī)療領(lǐng)域。
客戶之所以會(huì)為“國(guó)產(chǎn)”買單,一方面是現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)機(jī)器人做到了足夠穩(wěn)定性和高性能;另一方面是國(guó)產(chǎn)機(jī)器人性價(jià)比高,定價(jià)幾乎是海外品牌的60%-70%。
韓峰濤判斷,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)來到了發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),2025年國(guó)內(nèi)外機(jī)器人企業(yè)將迎來“正面剛”。
而這背后的邏輯是,要提升產(chǎn)品力,還有很長(zhǎng)的路要走,但留給國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)的時(shí)間并不多了?！皣?guó)產(chǎn)機(jī)器人能否跑出來,就看未來的三五年。如果能,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)就能夠獲得新一輪的發(fā)展;如果不能,也許就會(huì)走上‘國(guó)產(chǎn)機(jī)床’的老路?！?/p>
2017年,韓峰濤設(shè)立了四個(gè)目標(biāo):
1、機(jī)器人產(chǎn)品落地細(xì)分場(chǎng)景;
2、開發(fā)機(jī)器人力控系統(tǒng);
3、研發(fā)帶關(guān)節(jié)力矩傳感器的協(xié)作機(jī)器人;
4、提升機(jī)器人性能。
如今回過頭看,當(dāng)年吹過的“牛逼”,顯然正被珞石一一兌現(xiàn)。
生命科學(xué)家王立銘說:“進(jìn)化論,是地球上唯一可靠的成功學(xué)?！倍鴮?duì)于珞石和韓峰濤個(gè)人來說,控制系統(tǒng)的研發(fā)和整機(jī)設(shè)計(jì)就處于慢賽道上,把這項(xiàng)事業(yè)做成的方法唯有:難的東西,長(zhǎng)期堅(jiān)持。
