徐志根：机器人6轴为本 技术见长
——专访配天集团副总裁徐志根
- 发布时间：2016-05-10
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自2010年涉足工业机器人领域至今，配天集团已经攻坚了视觉系统、伺服系统、控制器等多个业务板块。据了解，目前配天集团主要以6轴机器人为核心，其产品已经涵盖了6-180KG等系列产品。值得一提的是，在国产机器人本体市场普遍走低的情况下，配天集团2015年更是创下了250台的出货量。从2010年切入工业机器人领域到如今强势崛起，配天集团的成功路径值得探索。基于此，记者对配天集团副总裁徐志根进行了深入访谈，以下是对话实录：
对话实录
记者：众所周知，配天集团自2010年开始自主研发6轴机器人以来，AIR系列已经更新到第五代了。AIR系列的特色主要体现在哪里?第五代与前几代相比，在技术上有何创新?
徐志根：AIR系列第五代机器人与以往的相比，在结构上更加优化、重量更轻，机器人的功耗上也有所下降，更加节能环保;另外机械部件配合更紧密，进一步保证较高重复定位精度;线缆的走线方式更加优化，大幅提升了线缆的可靠性;算法上，我们对机器人的运动精度相关算法进行了优化和更新，机器人的运动精度相对之前有大幅提升;人机界面更加人性化，多语言操作系统，适宜跨国市场应用;机型上更加丰富，新增了桌面型机器人AIR6P，整机重量不超过35kg，新增了码垛机器人AIR200PPAL。
记者：据了解，6轴机器人的技术堡垒相对较高，研发过长中一般会遇到哪些问题?配天技术又是如何攻克的呢?
徐志根：确实，在研发过程中会遇到不少问题，比如工艺问题、机械振动的问题。对于这些问题，首先，配天有严谨的研发的IPD流程，每个型号都会建立完整的项目管理体系，需求整理阶段，我们会对型号的需求进行多轮讨论;方案设计阶段，我们严谨论证;在测试阶段，对于每一个发生的问题，我们都会记录到我们的问题处理系统，由系统工程师进行问题初步判断之后，会专门的问题处理会议进行讨论，形成问题处理方案，再交由测试工程师进行验证。
其次，配天的人才优势使得我们有足够的能力处理各项问题。目前，我们拥有超过百位工程师，均为硕士以上学历，超过30%来自清华、北大，主要毕业院校为海外名校以及国内985高校。
另外，配天集团资源丰富(拥有超过120万平方米的生产基地，数十家分/子公司)，保证了我们能够进行各项验证工作，集团的加工能力、应用场景提供能力，这些都保证了配天机器人的研发顺利进行。
记者：除6轴机器人本体实现自主研发之外，配天集团在伺服驱动器和控制系统方面也已经实现了自主研发。目前新成果如何?请分别说明。
徐志根：在伺服驱动器方面，目前我们已经形成了5kw及以下的全系列驱动器产品，支持脉冲、模拟量、RTEX、EtherCAT总线;另外在基础的电流环、速度环和位置环的算法上，增加了过采样、增益切换、模式开关、摩擦补偿、速度转矩前馈、惯量识别、振动检出及抑制等算法，实现了伺服驱动在复杂的应用环境中的高可靠性和快速响应。
伺服电机主要在在螺丝机、硅胶切模机、面条机等自动化产品的应用，覆盖丝杠、减速机、皮带轮等多种应用场景，匹配中、低惯量负载;而在数控机床机领域中，则匹配高负载、大惯量场景的应用;在工业机器人的应用中，覆盖减速机、齿轮、皮带轮等不同刚性状态下，可变惯量及可变负载场景的应用。
目前机器人控制系统已经批量生产，并且经过客户使用超过两年，反馈良好。配天机器人控制系统能够兼容多种总线，比如RTEX、EtherCAT等。运动学算法可以兼容串联六轴机器人、直角坐标机器人、串联四轴码垛机器人等。同时拥有国际领先的安全软硬件算法及配置。此外，配天机器人控制系统还开发了弧焊、码垛等功能包，易用性上得到大幅提升。
记者：被誉为机器人国产化“拦路虎”的减速器，也是配天技术正在攻坚的一个目标。减速器这一块主要是和其他企业合作开发的，还是拥有独立知识产权的呢?
徐志根：配天减速器从结构设计到零部件加工都具有独立知识产权。
记者：据了解，减速机的技术门槛非常之高，就连安川、ABB、发那科的减速机都是外购日本纳博特斯克和哈默纳科的，您认为减速器的技术难点在哪?目前公司进军这一领域，已经掌握了哪些相关技术?
徐志根：减速器的关键技术难点在于核心零部件的加工。减速器的核心部件有摆线轮、曲柄轴、针齿壳，它们的关键尺寸精度要求都在0.005mm以下，如何同时保证加工精度、加工效率及加工一直性，是每个减速器企业需要面临的挑战。配天通过对加工工艺的不断改进，目前已经实现了部分减速器的小批量，无论从精度、效率、温升、可靠性上都达到了国际同类产品水平;另外，配天还自行设计了减速器测试平台。
记者：近期配天集团推出了一款有助于解决自动化产线中的读码难题的视觉系统——ARVS1000。团队从何而来?有何优越性?
徐志根：配天从2012年就开始机器视觉的预研，2013年正式立项。视觉团队配备了清华、北大、海外及其它211高校的研究生学历的专业技术开发人员，在系统架构搭建、算法、软件、界面上有很强的技术优势。
记者：能否简单介绍下新推出的视觉系统?与其他企业相比，配天技术的视觉系统优势主要体现在哪?
徐志根：ARVS1000是一款通用机器视觉平台软件。120余项、高精、高鲁棒性的工具，可满足引导、定位、检测、测量等全线应用需求。目前广泛应用于工业机器人、汽车、半导体、电子产品、食品和饮料、制药、日化品、包装、物流、印刷、医疗设备、玻璃、金属等行业。
配天视觉的主要优势在于：关键算法鲁棒性高、精度高;工具箱种类丰富，可实现复杂的流程控制;类excel界面，无需写代码，通过拖拽工具箱快速完成视觉流程搭建;强大的相机管理、项目管理、通信功能。与国外相比，算法的效率上虽然稍微逊色，但已足够满足大多数工业应用的需求，并大大优于国内其他视觉系统。目前系统的计算效率也是我们近的技术突破重点。
记者：众所周知，视觉系统包括光源、镜头、相机、图像采集卡、视觉处理器等几大要素，目前难市场上攻克的主要技术难关是?配天是否已经解决了这些问题?
徐志根：视觉系统的关键还在算法上，目前配天视觉系统的算法是完全自主开发，目前已经申请发明8项，PCT4项。
记者：据了解，视觉系统一般是通过网口和串口进行通讯的，需要统一的切入口，否则会延长项目周期，但是目前在实施开源控制方面，国内还是很难做到，主要是什么原因导致的呢?配天技术在研发过程中也否也遭遇这一难题?
徐志根：对于接口形式和协议的多样性，配天的视觉系统提供了大的兼容性。目前支持TCP/IP-字符串、TCP/IP-modbus、RS232/485-modBus串口通信协议，可满足大部分工业机器人、PLC、IO模块等外围设备的通信，当然丰富的接口对产品的研发提出了更高的要求，配天也为此投入大量的研发资源。
目前北京配天技术有限公司已经作为《工业机器人机器视觉集成技术条件》国家标准的主要起草单位，参与了标准制定起草的工作。目前简要草案已通过审核，正在写详细草案，6月份将正式提交。
记者：目前在市面上涌现了包括大恒图像、康耐视、凌云光电等在视觉领域的企业，配天技术深钻视觉领域主要是基于成本考量还是欲贯穿整个产业链条?解决读码难题意味着什么?
徐志根：主要是想贯穿整个产业链条。配天视觉的条码识别、二维码识别工具可适应光照的强、暗及不均;对遮挡、磨损、污渍、模糊、噪声、倾斜等高的鲁棒性;另外小分辨率可达1.4个像素。这意味着，配天视觉可适应不同产品、复杂工厂环境对条码识别的需求，可解决目前很多激光扫码不能解决的问题。
记者：目前配天技术的视觉系统主要运用于哪些领域较多?合作的客户大致有哪些?
徐志根：目前配天视觉在工业机器人、制造、汽车、电子产品、包装等领域有广泛应用，客户遍及长三角、珠三角和华北地区。