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机器人国产化路上的“拦路虎”——关键零部件

导读: 我国75%的精密减速器从日本进口,伺服电机和驱动超过80%依赖进口,高性能控制器、传感器和末端执行器等关键零部件,更是机器人国产化路上的“拦路虎”。

  工信部近日发布的机器人产业发展规划(2016-2020年)聚焦“两突破”、“三提升”,即实现机器人关键零部件和高端产品的重大突破,才能达到机器人质量可靠性、市场占有率和龙头企业竞争力的大幅提升。

  其中关键零部件研发的突破,是高端产品面世的前提,也是实现目前机器人质量可靠性、市场占有率和龙头企业竞争力的大幅提升掣肘。

  据有关媒体报导,我国75%的精密减速器从日本进口,伺服电机和驱动超过80%依赖进口,高性能控制器、传感器和末端执行器等关键零部件,更是机器人国产化路上的“拦路虎”。

  高精密减速器类似于汽车变速箱,通过机械传动,降低转速,加大转矩输出,其精度高低直接决定了机器人操作的精细程度(包括定位精度和运动精度)。

  高性能伺服电机能够使机器人跟随外部指令进行人们所期望的运动,运动要素包括位置、速度和力矩。伺服系统的发展经历了液压、气动到电气的过程,而应用到机器人上的电气伺服系统包括伺服电机、反馈装置和控制器。

  驱动器是用来使机器人发出动作的动力机构。机器人驱动器可将电能、液压能和气压能转化为机器人的动力。常见的机器人驱动器主要有以下几种:电器驱动器,包括直流伺服电机、步进电机和交流伺服电机;液压驱动器,包括电液步进马达和油缸;气动驱动器,包括气缸和气动马达;特种驱动器,包括压电体、超声波马达、橡胶驱动器和形状记忆合金等。

  高性能控制器是通过采用高速CPU,大幅提高周期、动作轨迹以及内部处理时间等来实现高速处理控制能力。

  传感器是在机器人的控制中起了非常重要的作用,正因为有了传感器,机器人才具备了类似人类的知觉功能和反应能力,是环境感知的硬件基础,根据检测对象的不同可分为内部传感器和外部传感器。

  内部传感器是用来检测机器人本身状态(如手臂间角度)的传感器,多为检测位置和角度。外部传感器是用来检测机器人所处环境(如是什么物体,离物体的距离有多远等)及状况(如抓取的物体是否滑落)的传感器。具体有物体识别传感器、物体探伤传感器、接近觉传感器、距离传感器、力觉传感器,听觉传感器等。

  末端执行器是指装配在机械臂或者自动化设备的末端,直接与工件接触的部分,具有处理、传输、夹持、放置和释放工件到某一个准确的离散位置等功能。根据作业任务的不同,它可以是夹持器或专用工具等,如吸盘、机械手抓、托持器等。

  中国机器人产业,需要攻克关键零部件的打虎英雄! 

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