新松：領(lǐng)航中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

工業(yè)機(jī)器人，制造業(yè)新興的主導(dǎo)產(chǎn)物之一，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、金融、能源、航空航天、電力、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域，人口紅利增加、勞動力成本提升，機(jī)器人已逐漸成為目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的幫手。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人以機(jī)械手臂為主，截至目前全球市場銷售量最大的機(jī)器人產(chǎn)品依然是機(jī)械手臂。隨著智能化工業(yè)進(jìn)程步伐的不斷推進(jìn)，國內(nèi)智能移動機(jī)器人（AGV）產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展態(tài)勢。提及國內(nèi)智能移動機(jī)器人，最具代表性的就是沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司，其應(yīng)用于汽車裝配生產(chǎn)線的裝配型智能移動機(jī)器人已占據(jù)國內(nèi)95%以上的市場份額。今年新松繼續(xù)加大科研力度，于近期研發(fā)出了全球首創(chuàng)智能移動機(jī)器人混合供電技術(shù)，并制造出了近50臺擁有該供電技術(shù)的智能移動機(jī)器人產(chǎn)品。

實(shí)現(xiàn)國內(nèi)智能移動機(jī)器人技術(shù)零的突破

新松公司成立于2000年，以新品研發(fā)、科技創(chuàng)新為發(fā)展核心，依托中科院沈陽自動化研究所強(qiáng)大的研發(fā)平臺，不斷趕超國外先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)。歷經(jīng)14年的發(fā)展，新松目前市值已經(jīng)躋身全球同行前三位。新松主導(dǎo)產(chǎn)品包括工業(yè)機(jī)械手臂、智能移動機(jī)器人（AGV）、潔凈機(jī)器人等產(chǎn)品，其中智能移動機(jī)器人產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

新松智能移動機(jī)器人研發(fā)之路始于1991年，當(dāng)時沈陽金杯客車公司為擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，按照國外先進(jìn)方式設(shè)計了汽車總裝線，但由于當(dāng)時特殊的國際環(huán)境，在引進(jìn)智能移動機(jī)器人（AGV）產(chǎn)品時遇到了困難，由于該項技術(shù)在國內(nèi)尚屬空白，因此導(dǎo)致該總裝線工作無法完成?；诿闇?zhǔn)國際前沿技術(shù)、解決重大科技難題、為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的宗旨，沈陽自動化研究所組成項目組，與沈陽金杯客車公司簽訂合同，開始了“總裝車間發(fā)動機(jī)、油箱、后橋智能移動機(jī)器人及副環(huán)線裝配系統(tǒng)”項目的研制開發(fā)。

沒有任何可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)，一切都是從零開始，接手這個項目存在很大風(fēng)險。為了實(shí)現(xiàn)該項技術(shù)在國內(nèi)“零”的突破，憑借從事移動機(jī)器人技術(shù)研究的基礎(chǔ)，項目組接受了這個挑戰(zhàn)。在兩年多的時間里，查閱了大量資料，進(jìn)行了近千次的試驗(yàn)，取得大量數(shù)據(jù)，從導(dǎo)航機(jī)構(gòu)、控制結(jié)構(gòu)算法、跟蹤系統(tǒng)到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，攻克了多個難關(guān)，經(jīng)過艱苦的努力，項目工作圓滿完成并投入實(shí)際應(yīng)用。

完成后的金杯客車總裝線實(shí)現(xiàn)了動態(tài)裝配，在三個裝配段由九臺智能移動機(jī)器人（AGV）構(gòu)成三個副環(huán)線，將發(fā)動機(jī)、后橋、油箱等部件自動輸送至主懸掛鏈的下方，跟蹤鏈上懸掛的車體，自動對準(zhǔn)安裝螺孔位置，把部件舉升到位，人工完成穿螺栓并擰緊，隨后智能移動機(jī)器人（AGV）自動脫離部件快速返回起始位置，裝載新的部件，進(jìn)入下一工作循環(huán)。使用該系統(tǒng)后裝配效率明顯提高，由人工裝配每天最多完成五十臺，達(dá)到每天可完成二百多臺。

該項目的圓滿完成令沈陽金杯客車公司十分滿意。該公司在用戶報告中評價：“實(shí)現(xiàn)了裝配環(huán)節(jié)的自動導(dǎo)引裝配功能，完善了整個裝配生產(chǎn)線，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度，為我公司實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)四萬輛汽車打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)，同時把我國汽車工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)推向一個新的水平。”

至此，國產(chǎn)智能移動機(jī)器人（AGV）產(chǎn)品首次研制成功，并第一次投入實(shí)際應(yīng)用，改寫了中國智能移動機(jī)器人（AGV）技術(shù)“零”的記錄，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。該項目技術(shù)性能達(dá)到國際20世紀(jì)80年代水平，其中自動跟蹤處于運(yùn)動狀態(tài)中的待裝配車體技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

強(qiáng)勢發(fā)展將中國機(jī)器人產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海外市場

截至目前，新松公司智能移動機(jī)器人技術(shù)歷經(jīng)20多年的技術(shù)錘煉，產(chǎn)品種類已涵蓋裝配型智能移動機(jī)器人、搬運(yùn)型智能移動機(jī)器人、智能巡檢機(jī)器人三大類百余種產(chǎn)品。其中搬運(yùn)型智能移動機(jī)器人已經(jīng)在國內(nèi)的煙草、電力、醫(yī)藥、化工、能源等領(lǐng)域廣泛投入使用；而裝配型智能移動機(jī)器人目前壟斷國內(nèi)汽車生產(chǎn)廠商95%市場份額的同時，也遠(yuǎn)銷到美國、加拿大、墨西哥、俄羅斯、印度等全球13個國家和地區(qū)，卓越的技術(shù)、精良的產(chǎn)品質(zhì)量得到了國外汽車生產(chǎn)廠商的一致好評。美國通用汽車公司于2007年開始使用新松公司智能移動機(jī)器人，此后每次通用公司在全球擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模都會采購一定數(shù)量的新松裝配型智能移動機(jī)器人產(chǎn)品，截至目前新松公司為美國通用汽車提供的智能機(jī)器人產(chǎn)品已經(jīng)超過百余臺，這也打破了近30年來中國機(jī)器人產(chǎn)品只有進(jìn)口沒有出口的歷史。

新松公司智能移動機(jī)器人產(chǎn)品擁有絕對的自主知識產(chǎn)權(quán)，為進(jìn)一步迎合市場需求，公司科研部門不斷在智能移動機(jī)器人導(dǎo)航方式、供電方式等領(lǐng)域?qū)で笮碌耐黄?。公司目前產(chǎn)品按導(dǎo)航方式可以分為電磁導(dǎo)航、磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航等方式。智能移動機(jī)器人的導(dǎo)航技術(shù)多種多樣，不同的場合采用不同的導(dǎo)航技術(shù)。隨著高新材料的層出不窮，公司也在不斷鉆研創(chuàng)新，今后將會有路徑柔性更好、定位精度更準(zhǔn)確、更適合市場需求的產(chǎn)品問世。導(dǎo)航方式好比智能移動機(jī)器人的大腦，指引機(jī)器人運(yùn)動的方向，而作為智能移動機(jī)器人另一個核心技術(shù)電力供應(yīng)技術(shù)也是新松公司尋求突破的重點(diǎn)，2014年新松公司研發(fā)出了全球首創(chuàng)智能移動機(jī)器人混合供電技術(shù)，并在今年生產(chǎn)了近50臺擁有該供電技術(shù)的智能移動機(jī)器人產(chǎn)品。

500萬套成型—硫化輪胎AGV系統(tǒng)

新松500萬套成型—硫化輪胎AGV系統(tǒng)將服務(wù)于中策橡膠集團(tuán)有限公司清泉二期車間，該車間生產(chǎn)全鋼輪胎，最大產(chǎn)能8500條/24小時，新松AGV系統(tǒng)將同時為130臺硫化機(jī)服務(wù)。AGV每次從移載機(jī)上獲取2個輪胎，根據(jù)硫化機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)狀況，在調(diào)度系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下，依次為不同的硫化機(jī)配送輪胎。

該系統(tǒng)由AGV、導(dǎo)航系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、AGV控制臺、無線通訊系統(tǒng)、任務(wù)管理系統(tǒng)、AGV車載控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。該系統(tǒng)中采用的新松AGV載荷能力達(dá)300kg，具有無軌、智能、站點(diǎn)自動識別、自動導(dǎo)引、無線通訊能力，安全性高，具有環(huán)保優(yōu)勢。

新松AGV使用新松自主開發(fā)的專用驅(qū)動單元，本驅(qū)動系統(tǒng)在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，在國際上具有一定競爭力，專用車輪具有強(qiáng)度高、耐磨損、穩(wěn)定性高、有一定的彈性等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于AGV車體的使用。驅(qū)動輪單元內(nèi)安裝有電機(jī)、減速器及各種檢測裝置，體積小、功能完備、工作可靠、易于維修維護(hù)；在AGV四周安裝非接觸式防碰傳感器，當(dāng)AGV發(fā)現(xiàn)運(yùn)行前方一定距離內(nèi)有物體阻擋時，自動減速或暫停運(yùn)行，待物體移開時自動恢復(fù)運(yùn)行；AGV采用新松公司自主研發(fā)的磁導(dǎo)航傳感器，該傳感器結(jié)構(gòu)緊湊、使用簡單、導(dǎo)航范圍寬、導(dǎo)航精度高、靈敏度高、抗干擾性好。同時磁導(dǎo)航傳感器可以區(qū)分出磁場的N/S極，針對復(fù)雜的環(huán)線應(yīng)用更為靈活。新松公司的磁導(dǎo)航系統(tǒng)可確保AGV導(dǎo)航精度控制在±10mm內(nèi)。AGV電氣系統(tǒng)設(shè)計采用CAN總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成模塊化設(shè)計，便于維護(hù)；同時具有故障報警及自診斷定位功能。

控制系統(tǒng)中，AGV通過高速無線電臺與AGV控制臺建立無線局域網(wǎng)，接受AGV控制臺實(shí)時控制。內(nèi)部設(shè)置有專用的地圖，可以預(yù)先設(shè)定所有路段的基本限速，AGV在每個路段的交界處均會自動提前進(jìn)行速度規(guī)劃，保證AGV運(yùn)行速度與加速度變化的連續(xù)性。