如果工業(yè)機(jī)器人失去「大腦」，會發(fā)生什么？

信號中斷，機(jī)器人執(zhí)行失效，如同無頭蒼蠅在廠房打轉(zhuǎn)；

故障率持續(xù)增高、關(guān)鍵時刻總「翻車」，撞貨、鎖車問題頻發(fā)；

......

隨著工業(yè)智慧物流的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人正日益成為自動化生產(chǎn)線和智能物流系統(tǒng)中不可或缺的角色。

但應(yīng)用場景的不斷深化，不同代際的工業(yè)機(jī)器人在復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場也頻頻出現(xiàn)「水土不服」。這些問題的根源，往往

與機(jī)器人的「大腦」——控制器的性能密切相關(guān)

控制器是機(jī)器人性能的關(guān)鍵，決定了機(jī)器人的反應(yīng)速度、操作便利性、部署效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。今天，我們將深入探討這個對工業(yè)機(jī)器人至關(guān)重要的核心零部件，從工作原理到技術(shù)發(fā)展，

全面解析控制器怎樣影響機(jī)器人的性能，并探索如何通過技術(shù)創(chuàng)新來解決現(xiàn)有挑戰(zhàn)

，推動工業(yè)機(jī)器人技術(shù)向更高層次發(fā)展。

控制器，

決定工業(yè)機(jī)器人「智商」

工業(yè)機(jī)器人控制器，作為賦予機(jī)器人功能和行為的「大腦」，是整個機(jī)器人系統(tǒng)中至關(guān)重要的三大核心零部件之一。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院整理的數(shù)據(jù)，控制器在工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成中占比大約為15%。

控制器不僅決定了機(jī)器人的性能，更精準(zhǔn)控制其在工作空間中的位置、姿態(tài)、軌跡，以及動作的時間和順序，如同人類依賴大腦進(jìn)行思考和決策一樣。

在實(shí)際應(yīng)用中，控制器將復(fù)雜的操作指令轉(zhuǎn)化為機(jī)器人的精確動作，通過實(shí)時處理傳感器數(shù)據(jù)，快速適應(yīng)外部環(huán)境變化，確保每一步操作的精確性和效率，使機(jī)器人能夠靈活應(yīng)對各種復(fù)雜的生產(chǎn)任務(wù)。

并且隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，工業(yè)場景的細(xì)化和移動機(jī)器人智能化需求的提升，越來越多頭部企業(yè)將行業(yè)的技術(shù)革新引入到控制器中，如AI算法、最新的標(biāo)定技術(shù)、安全防護(hù)技術(shù)等，驅(qū)使控制器朝著更高度集成、更安全易用的方向發(fā)展。可以說，控制器定義著工業(yè)機(jī)器人的能力邊界。

控制器，

推動工業(yè)機(jī)器人「進(jìn)化」

工業(yè)機(jī)器人控制器的歷次革新，帶動工業(yè)機(jī)器人的代際革命。

1972年，科爾摩根AGV推出了第一代ACC系列車輛控制器，標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人控制器行業(yè)的誕生。早期，行業(yè)依賴單片機(jī)和PLC技術(shù)，AGV/AMR專用控制器尚未成型，多以組裝控制元件為主。這一時期的控制器存在算法能力有限、成本高、功能單一、開發(fā)成本高昂、穩(wěn)定性不足和體積龐大等缺點(diǎn)，距離商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品還有較大差距。

2012年，隨著二維碼導(dǎo)航機(jī)器人在電商領(lǐng)域開始規(guī)?；瘧?yīng)用，控制器行業(yè)也進(jìn)入了專機(jī)時代。這一時期的控制器在感知、決策、執(zhí)行層面具備了更完整的算法，實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也促進(jìn)了控制器性能的提升。然而，導(dǎo)航方式主要依賴于二維碼、磁力、反光板等，導(dǎo)致行駛路徑較為固定，決策執(zhí)行算法需求相對較低。

2016年左右，以SLAM導(dǎo)航為核心的標(biāo)準(zhǔn)品控制器的出現(xiàn)，開啟了AMR專用控制器的新時代。這一代控制器已具有高集成性、多功能性、高性能和易用性等優(yōu)點(diǎn)，融合了視覺等感知技術(shù)，提供了更靈活的路徑規(guī)劃和更柔性的功能實(shí)現(xiàn)，對算法的要求也更高。

《智能機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》中指出，智能機(jī)器人技術(shù)正迅速向深度智能驅(qū)動、高效以虛馭實(shí)、泛在敏捷操作及多元感知交互方向演進(jìn)，其中控制器作為智能機(jī)器人的核心部件之一，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

隨著移動機(jī)器人應(yīng)用的不斷深化，控制器廠商不斷迭代產(chǎn)品，以滿足市場的需求。配備高性能GPU邊緣計算/自動駕駛技術(shù)AMR的新一代控制器，孕育而生。該控制器能滿足客戶對于工業(yè)機(jī)器人全場景工作的需求，相較于上一代控制器還可實(shí)現(xiàn)更快速的部署周期，滿足更復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景需求，為客戶提供更省心安心的服務(wù)。

控制器，

推動工業(yè)機(jī)器人「自主創(chuàng)新」

根據(jù)IFR的數(shù)據(jù)，中國的工業(yè)機(jī)器人安裝量在近年來持續(xù)增長，已成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。但在核心零部件，尤其是控制器技術(shù)方面，仍然受限于對進(jìn)口的高度依賴。

《2023年中國工業(yè)機(jī)器人控制器行業(yè)競爭格局及市場規(guī)模前景分析》報告指出，國內(nèi)企業(yè)在控制器這一關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的成熟度尚顯不足，這不僅導(dǎo)致國產(chǎn)機(jī)器人成本較高，而且在與外資品牌的市場競爭中處于不利地位，進(jìn)而影響了國產(chǎn)機(jī)器人在更大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用上的潛力發(fā)揮。

長期以來，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人控制器市場的主要份額一直被美日韓等外資廠商所占據(jù)。這些廠商依靠其在核心技術(shù)上的領(lǐng)先地位，確立了市場的主導(dǎo)地位，并在全球范圍內(nèi)享有盛譽(yù)。

技術(shù)的不斷進(jìn)步為我國工業(yè)機(jī)器人控制器的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。以穩(wěn)石機(jī)器人自主研發(fā)的第五代多模態(tài)柔性一體化控制器為例，該產(chǎn)品采用了高性能GPU邊緣計算技術(shù)，為AMR和無人叉車提供了先進(jìn)的自動導(dǎo)航駕駛能力。

這款控制器不僅具備高度的靈活性和適應(yīng)性，能夠迅速適應(yīng)各種工作環(huán)境，而且部署簡便快捷，最快僅需1周時間，顯著提升了作業(yè)效率。

相關(guān)技術(shù)的突破不僅展現(xiàn)了國內(nèi)企業(yè)在控制器領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，也為國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在全球市場中提升競爭力提供了有力支撐。隨著我國自主創(chuàng)新的不斷深化，相信更多類似新技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人將在不久的將來實(shí)現(xiàn)更廣泛地應(yīng)用，助力中國工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

審核編輯 黃宇