本刊記者/宋慧欣

貝加萊：打造開(kāi)放式機(jī)器人控制系統(tǒng)

本刊記者/宋慧欣

貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司機(jī)器人行業(yè)經(jīng)理 王勁

作為全球知名的自動(dòng)化產(chǎn)品和解決方案供應(yīng)商，貝加萊公司雖然并不制造機(jī)器人機(jī)械本體，但卻是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中不可或缺的一員，其提供的是機(jī)器人的大腦——機(jī)器人控制系統(tǒng)解決方案，包括機(jī)器人控制硬件及軟件兩個(gè)部分。據(jù)貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司機(jī)器人行業(yè)經(jīng)理王勁介紹，貝加萊公司為整個(gè)機(jī)器人提供了一個(gè)基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，其把機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制、PLC控制、通訊控制等所需要的功能集成在一個(gè)平臺(tái)上，同時(shí)為了滿足不同層次的研發(fā)團(tuán)隊(duì)的需要，又在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了類似于手機(jī)APP的Mapp功能庫(kù)，減少開(kāi)發(fā)人員基礎(chǔ)編程量，形成了標(biāo)準(zhǔn)功能塊。貝加萊提供的控制系統(tǒng)硬件分別基于PCC硬件和基于PC硬件，能夠滿足不同客戶對(duì)于機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能和性價(jià)比要求。這些控制系統(tǒng)應(yīng)用于不同的工業(yè)機(jī)器人類型，包括用于搬運(yùn)的碼垛機(jī)器人、用于分揀和拾取的并聯(lián)Delta機(jī)器人、用于機(jī)床上下料的直角坐標(biāo)機(jī)器人及用于點(diǎn)焊、弧焊、噴涂的6關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人等。

市場(chǎng)的未來(lái)

隨著人口紅利的快速消失以及從上而下對(duì)于智能制造戰(zhàn)略的推進(jìn)，中國(guó)機(jī)器人行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始井噴式發(fā)展。隨之而來(lái)的是機(jī)器人制造企業(yè)的急速擴(kuò)張，大量企業(yè)涌入這一領(lǐng)域加緊搶占市場(chǎng)。行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，促使機(jī)器人供應(yīng)商開(kāi)始著力研究機(jī)器人細(xì)分市場(chǎng)及細(xì)分市場(chǎng)內(nèi)客戶的需求，對(duì)此，王勁認(rèn)為這正為貝加萊帶來(lái)了機(jī)遇：“貝加萊一方面不斷地為機(jī)器人市場(chǎng)提供更具性價(jià)比的硬件產(chǎn)品。同時(shí)，我們也不斷加強(qiáng)同終端客戶的交流，了解來(lái)自于不同的機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)的工藝需求和軟件要求，把這些集成在我們開(kāi)放式的控制系統(tǒng)平臺(tái)?；陂_(kāi)放式架構(gòu)，貝加萊的控制系統(tǒng)平臺(tái)便于機(jī)器人生產(chǎn)商和最終用戶能夠迅速掌握和集成行業(yè)的工藝Know-How，助力其快速實(shí)現(xiàn)專業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的研發(fā)。”

當(dāng)前，用戶在工業(yè)機(jī)器人的選擇上，最為關(guān)注的產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)服務(wù)和使用體驗(yàn)。王勁表示：“提高用戶使用體驗(yàn)是貝加萊未來(lái)在工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展的著力點(diǎn)。機(jī)器人控制系統(tǒng)及應(yīng)用軟件如何更好地滿足終端客戶的使用要求，這包括控制系統(tǒng)行業(yè)工藝庫(kù)的靈活集成、軟件的易用度等多個(gè)方面。結(jié)合國(guó)情來(lái)看，從2008年至今，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，機(jī)器人應(yīng)用數(shù)量不斷創(chuàng)新高，但國(guó)內(nèi)的機(jī)器人研發(fā)、應(yīng)用人才儲(chǔ)備不足，甚至高級(jí)的機(jī)器人操作人員都嚴(yán)重缺乏。如果我們的機(jī)器人控制系統(tǒng)對(duì)于操作人員應(yīng)用更加方便，無(wú)需要太多的仿真、編程，降低使用者對(duì)于相關(guān)專業(yè)的要求，我認(rèn)為是很有意義的。而貝加萊Mapp功能

就為解決這一問(wèn)題而研發(fā)。另一方面，由于機(jī)器人要面對(duì)不同的行業(yè)、不同客戶的要求，因此在確保應(yīng)用軟件易用的同時(shí)，又需能夠靈活地集成各種工藝庫(kù)，貝加萊控制系統(tǒng)一直所倡導(dǎo)的開(kāi)放的底層架構(gòu)、應(yīng)用軟件模塊化能夠很好地滿足機(jī)器人行業(yè)未來(lái)發(fā)展的需要?！?/p>

技術(shù)的未來(lái)

科技進(jìn)步必然會(huì)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，智能技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著各行各業(yè)的智能化進(jìn)程，對(duì)于機(jī)器人技術(shù)也同樣如此。對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的智能化發(fā)展，王勁分析認(rèn)為：“工業(yè)機(jī)器人智能化發(fā)展主要體現(xiàn)在對(duì)于產(chǎn)品和工藝的適應(yīng)性上，如手機(jī)制造中型號(hào)切換、模具改變，機(jī)器人生產(chǎn)線如何快速地適應(yīng)和調(diào)整，如何能夠根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)、工藝改變?nèi)フ{(diào)整加工方案；另外，工業(yè)機(jī)器人可以通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)及各種位置、力等傳感器與外界進(jìn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)交互；最后，機(jī)器人示教編程也將會(huì)變得更加方便和簡(jiǎn)單。我相信未來(lái)更加智能化的芯片和更多復(fù)雜的控制算法也將會(huì)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域得到應(yīng)用和發(fā)展?！?/p>

除了智能化，對(duì)于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，王勁認(rèn)為機(jī)器人的安全問(wèn)題將會(huì)得到日益重視?！叭绾巫寵C(jī)器人與人、與產(chǎn)線設(shè)備協(xié)同合作，將會(huì)是除智能化以外機(jī)器人發(fā)展和應(yīng)用的重要方向。我們可以想象，一方面生產(chǎn)線上不同設(shè)備與機(jī)器人之間的協(xié)調(diào)動(dòng)作和邏輯處理，需要確保不同工業(yè)總線/以太網(wǎng)之間數(shù)據(jù)通訊得以順利實(shí)現(xiàn)，同時(shí)更需要安全監(jiān)測(cè)，以便應(yīng)付不同的應(yīng)急情況。另一方面，人與機(jī)器人共同完成某項(xiàng)任務(wù)，人與機(jī)器人之間如何進(jìn)行交互，這些交互需要不同的信息同時(shí)進(jìn)行處理，例如各種力、彼此的位置等，不可避免的要涉及安全問(wèn)題?！蓖鮿沤忉尩?。

據(jù)其介紹，貝加萊的機(jī)器人控制系統(tǒng)已經(jīng)部分集成了機(jī)器人安全控制功能，未來(lái)還將開(kāi)發(fā)更多的安全功能模塊以適應(yīng)行業(yè)的需要。貝加萊于2003年推出的第一個(gè)開(kāi)放且獨(dú)立于總線的安全協(xié)議openSAFETY可以將工廠里的機(jī)器人與工藝設(shè)備、第三方機(jī)器人或設(shè)備集成在一個(gè)架構(gòu)里實(shí)現(xiàn)安全通信，SLS@TCP/SLO@TCP/SLP@ TCP等都是SafeROBOTICS技術(shù)的功能，其基于openSAFETY的安全信息模型來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人相關(guān)的安全信息交互，也即通過(guò)openSAFETY的集成，可以將SafeMOTION、SafeI/O與SafeROBOTICS和基于第三方總線如PROFINET、CANopen、Ethernet/IP等設(shè)備進(jìn)行安全集成，形成整個(gè)智能制造產(chǎn)線的安全集成。

“openSAFETY實(shí)際上是解決智能制造中生產(chǎn)效率與安全的一個(gè)平衡方案，可在安全的前提下幫助用戶保持OEE（設(shè)備綜合效率），是未來(lái)智能制造的關(guān)鍵技術(shù)。”王勁表示。

產(chǎn)品推薦

緊湊型工業(yè)PC—APC2100

APC2100在滿足國(guó)內(nèi)機(jī)器人性能要求的同時(shí)，在產(chǎn)品價(jià)格定位上將會(huì)更加符合國(guó)內(nèi)客戶的需求，APC2100的處理能力可以達(dá)到Core i3的水平，除了Runtime系統(tǒng)以外，還支持同時(shí)運(yùn)行Windows系統(tǒng)。其機(jī)械尺寸緊湊，可以稱為掌中PC，主要得益于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用“芯片上的系統(tǒng)（SoC）”這一概念。設(shè)計(jì)中沒(méi)有額外部件，例如芯片集，從而最大限度降低熱耗， 因此在任何溫度范圍內(nèi)都不再需要風(fēng)扇，系統(tǒng)本身就能很好地降溫。另外Atom處理器所集成的圖形引擎性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出Core2 Duo處理器，并可支持DirectX 11，可以用來(lái)設(shè)計(jì)要求更高的的HMI軟件。

智能型伺服驅(qū)動(dòng)ACOPOSP3

該系列產(chǎn)品包括單軸/兩軸/三軸驅(qū)動(dòng)器，功率覆蓋范圍0.6~24kW，電流范圍1.2~48A。其中三軸ACOPOSP3驅(qū)動(dòng)器的外形尺寸設(shè)計(jì)得更為緊湊，比傳統(tǒng)單軸伺服器，可以為機(jī)器人用戶節(jié)省69%的安裝空間。三軸驅(qū)動(dòng)器的功率密度為4A/LITER，是目前市場(chǎng)上最高效的一款伺服驅(qū)動(dòng)器。該款驅(qū)動(dòng)器具有更短的掃描周期，三環(huán)調(diào)節(jié)周期為50s，處于世界領(lǐng)先水平，既高度契合了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，又具有前所未有的精度。它集成了更多安全功能：具有SLS（安全限定速度） 、SLP（安全限定位置）、 STO（安全轉(zhuǎn)矩輸出）等14項(xiàng)safety功能，滿足SIL3、PLe、Cat4標(biāo)準(zhǔn)，可以縮短設(shè)備的停/開(kāi)機(jī)時(shí)間。