席寧：新時期跨越機器人的“三座大山”

　　眾所周知，工業機器人最大的應用是在生產製造系統裡面，它對工業的發展起到了很大的作用，同時也影響著國民經濟的健康發展。現在，我國在工業機器人領域加快產業結構調整，這催生出了很多新的機遇，同時也面臨著很多新的挑戰。　　　　

         新時期的“三座大山”　　　　

過去，由於我國在工業領域起步較晚，面臨著三座大山——電機、減速器和控制器，但這些技術在在國際上已經得到基本的解決。這些年，我國也制定了很多的策略，研究怎麼趕上國際水準。但是，除了要越過這三座大山，我們應該將目光投向遠方，思考工業機器人領域有什麼新的機遇，面臨著什麼新的挑戰，如何突破這種挑戰贏得未來。　　　　

現在，人們認為工業機器人應該智慧化，那我們需要知道智慧化的目的是什麼，為什麼要智慧化。我認為，智慧化無非就是讓工業機器人得到更方便的應用，那麼，怎麼使工業機器人得到更方便的應用呢，通過研究我們找到了制約工業機器人實現智慧化的問題所在。　　

席寧：新時期跨越機器人的“三座大山” 　　

第一，為機器人程式設計特別耗時。機器人要實現智慧化首先得給它程式設計，也就是為機器人編寫機器語言，這類方法的缺點就是特別的耗費時間。比如傳統的汽車行業，人們設計一輛汽車需要三到五年的時間，而生產汽車的機器人程式設計週期也差不多就是三到五年。但是，現在我們要把機器人應用到像手機製造這樣的新興領域，手機一年就換一代，照舊的方法，就需要為機器人一年編寫一次全新的程式，這樣程式設計和使用的成本就大大提高了。所以，我們需要開發新的程式設計手段，讓機器人更容易被應用。　　　　

第二，機器人下游企業無法建立起機器人與環境的交互。企業在為機器人程式設計的同時，還要重新設計新的產品以應對迅速變化的市場，有時要重新對生產線進行組織調整，而機器人不是往工位上一安裝就可以實現生產，對於整條生產線來說，機器人要建立與周圍環境的交互是一個很複雜的過程。例如，要校正機器人，機器人有自己的座標要與工廠的座標建立起來聯繫，這個過程相當複雜，機器人產業的下游企業無法實現這個過程，這需要機器人的製造廠商來提供這種服務，這樣一來，無論從成本還是使用性的角度來講，對機器人應用企業的發展都是一種很大的制約。　　　　

第三，機器人和感測器結合度不高。目前，機器人還只是進行簡單的工業生產，不能一機多用，而我們的追求是使機器人精度更高、更加的智慧化，可以高效率的實現多品種的個性化生產。要達到這個願景，機器人和感測器的結合是一個關鍵。現在人們都講人工智慧，人工智慧首先是建立在感測器的基礎之上，因為感觸是人工智慧發展的第一步，這足以見得在機器人上應用感測器的重要性。　　　　

因此，我把這三大問題歸納為解決下一代工業機器人面臨的新挑戰，只要完美的解決了這三大問題，工業機器人的智慧化發展就會向前更進一步。　　　　

讓程式設計變的更簡單　　　　

首先，講機器人程式設計方面。現在大家都知道，傳統的機器人程式設計方法使用起來特別的費時，所以，能不能開發一些更直觀、更方便的程式設計方法，在短時間內高效率的為工業機器人程式設計呢？因此，我們開發了一個基於CAD模型的程式設計方法。怎麼理解呢？也就是說，我們用機器人生產製造產品，首先得有這個產品的CAD設計模型和圖紙，那麼如果機器人可以直接理解這個CAD模型，這樣的話就可以減少很多程式設計的過程，把原來的人工程式設計變成了機器人自主的程式設計。　　　　

為大家舉個3D列印的例子，在3D列印的過程中，機器人握著一個噴槍，把玻璃纖維噴射成一個汽車的車廂。在噴射的過程中，機器人的軌跡非常的重要，因為它的移動速度和位置決定了有多少的纖維噴射到這個車廂上。由於車廂設計的不同，有的地方比較厚，有的地方相對比較薄，所以這個程式設計的過程非常的複雜。要是採用人工程式設計，可能這一個零件就需要花費一兩個禮拜的時間，還要經過不斷的測試，但是把這個CAD模型直接導入到程式裡面的，電腦就可以自動產生機器人的運動軌跡，兩三個小時就可以把整個程式編好。　　　　

目前，這個基於CAD模型的程式設計方法已經在汽車公司得到了應用。同時，它也可以應用到更複雜的生產過程當中去。例如用3D列印沖模。列印汽車零件可能只需考慮控制材料的分佈狀況，而列印沖模的過程是一個噴射高溫熔化金屬的過程，不光要考慮金屬材料的分佈，還要考慮溫度的分佈，如果一旦出現偏差，就會影響這個產品的機械性能。所以，在規劃機器人軌跡的時候把這些因素都要考慮進去，這是一個非常複雜的過程，人工程式設計幾乎是實現不了的，而基於CAD模型的程式設計方法就可以實現這個過程。　　　　

同時，這個方法不僅可以基於設計，還可以基於感測器進行程式設計。我們加工一個零件要對它進行測量，基於這個測量結果可以產生機器人的軌跡，對這個零件進行加工，比如打磨。我們知道機器人的打磨被應用到很多的方面，而且程式設計很複雜，並且最終的程式都需要測試打磨幾百個零件，而使用自帶檢測感測器的機器人之後，就會簡單許多。機器人可以通過感測器來檢測零件需要打磨的部位，隨後電腦自動生成一個打磨的軌跡，並且在打磨完成後對打磨的部位重新進行檢測和校正。所以，我們把原來的一個開環的過程變成了一個閉環的過程，不僅降低了程式設計的時間，而且也提高了產品的品質。