工业机器人（rén）将会面临哪些技术难点

我国（guó）是制造业大国，全球90%的手机、80%的（de）空调和计算机（jī）、70%的光伏电（diàn）池、60%的（de）电视（shì）都是（shì）中国（guó）制造，以工业机器人为（wéi）代表的的智（zhì）能装（zhuāng）备能够提高生产效率和产品质量（liàng），被认为（wéi）是（shì）中国制造业转型升级的重要突破（pò）口。但在企业应用上，我国工业（yè）机（jī）器人还面临着（zhe）一些问题。

在近日举行（háng）的第三届中国（杭州）国际机器（qì）人西（xī）湖论（lùn）坛上，中国工（gōng）程院院士谭建荣指出，企业是机器人应用的（de）重点，从（cóng）技术上说（shuō），当下企业工业（yè）机（jī）器人在应（yīng）用中遇到（dào）四大难点，分（fèn）别（bié）是（shì）运动精确性、作业平（píng）稳性、布局多（duō）样性、操作易用性（xìng）。

机器人运动（dòng）精确性和作业平（píng）稳性（xìng）的问题，或许可以（yǐ）解答（dá）为什么有（yǒu）些岗位（wèi）目前还不适合机（jī）器换人。

在汽（qì）车制造（zào）过（guò）程中，工业机器（qì）人（rén）已经在焊接、喷涂等工艺上可（kě）以实现完全代替人工，并且可以保（bǎo）证产品质量明显得到（dào）提升。但在一（yī）些（xiē）精（jīng）密零件的制（zhì）造、加工（gōng）、组装（zhuāng）中，由（yóu）于机器人操作的精确性（xìng）和平稳性（xìng）不够高，这部分工作仍然（rán）要依靠人工。富士康作为苹（píng）果公司最大的代工厂，曾经多（duō）次高调宣布引（yǐn）进机器人来（lái）代替（tì）人工操作（zuò），但机器人（rén）的产出效果并（bìng）不尽（jìn）人（rén）意。2016年（nián），就曾有富士康上的管理层（céng）表示（shì），iphoness上组装的螺丝（sī），机器人很难保持这么高的精度，只要没对（duì）准，iphoness和机（jī）器人都将（jiāng）报废。这（zhè）反而（ér）带来（lái）了更（gèng）大的维护成本。目前富士康的机器人生（shēng）产精度为0.05毫米，而苹果手机对生产精度的要求是0.02毫米。

要（yào）实现机器人的灵巧运动控制，就（jiù）要确保机器人运动（dòng）的精确性（xìng）和（hé）操作的平稳型。谭建荣认为，运动精（jīng）确性问（wèn）题，从技术上看就是（shì）如何实现工业机器人（rén）运动（dòng）学精确（què）建模与（yǔ）求解。使机器人运动（dòng）具（jù）有平稳性，就要（yào）进行动力学的（de）分析。因（yīn）为理论上机器（qì）人的（de）关节是一个点，实（shí）际上机器（qì）人的关节（jiē）有间隙，运动副（fù）间隙引起的冲击与（yǔ）振动会（huì）影响（xiǎng）机器人工作的平稳性。

工业机器人还面（miàn）临布（bù）局多样性（xìng）的（de）问题。目（mù）前来说，工业机器人应用（yòng）市（shì）场占比（bǐ）较多的行业是汽车（chē）（含汽车零部（bù）件、整（zhěng）车、汽（qì）车电子（zǐ））、3c电子、金属加工。尤其是3c电子领域，产品更新换代的速度快，对于柔性（xìng）要（yào）求、精（jīng）度和（hé）速度就相对更高（gāo），使用工业机器人（rén）时就（jiù）必须考（kǎo）虑如（rú）何布局设计快速地（dì）适应公司的（de）新产品、新（xīn）工艺。如（rú）果出现机器人不能适应产线调整（zhěng），或者调（diào）试机器（qì）人耗费时间过长，甚至（zhì）完全不匹配新产品的情况，那么（me）引入机器人（rén）可能会带来更多（duō）成（chéng）本。归根结底，还（hái）是要（yào）通过作业流程设计、运动学动力学设计以及它的精确性和平衡性的设计，从而（ér）让机器人变得（dé）更加柔（róu）性（xìng）化，能（néng）够适应（yīng）不同的（de）产品生产模式。

机（jī）器人的操作易用性（xìng）也是（shì）一（yī）大问题（tí）。机器人（rén）的操作、控制开（kāi）关和日常维护、保养等，所（suǒ）需高等技术人员的工资比不（bú）用机器人时普（pǔ）通操（cāo）作（zuò）工工资（zī）高。即使不考虑成本，由于国内机器人应用人才（cái）出现巨大缺口，对专业性（xìng）的要求也比较高，想聘用（yòng）到一名合格（gé）的工程师也非（fēi）易（yì）事。这也是操作简单、易用性好的（de）示教型机器人深受市场欢迎的原因。谭建荣认为，提高（gāo）机（jī）器人（rén）的易用性，需（xū）要实现机器人的示（shì）教。

虽然我国工业机器人应用仍以汽车（chē）产业为主，但在5g技术的带（dài）动下，3c电子对工业（yè）机（jī）器人的需（xū）求明显增加，而（ér）且朝着小而（ér）精、精（jīng）而快的方向发（fā）展（zhǎn）。此外，随着食品、仓储（chǔ）、光伏（fú）等行业对于（yú）自动化率需（xū）求的不断提（tí）升（shēng），这些行业对机（jī）器人的需求也在逐步（bù）增加。如果（guǒ）这四个问题都能得到解决，无疑能加快工业机器人在制造业中的应用。