機器人參與工業(yè)制造，為何難落地？

日本、歐美等國家已經(jīng)大量使用機器人參與工業(yè)制造，從各種宣傳的視頻及業(yè)內(nèi)人士的評價看得出來工業(yè)機器人的技術(shù)已經(jīng)很成熟。工業(yè)機器人既提高生產(chǎn)效率又提高產(chǎn)品質(zhì)量，在中國為什么不推廣使用呢？不管是政策上還是技術(shù)上的原因，本文針對此問題進行了討論！

產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型這幾個詞，從開始聽到到現(xiàn)在國家在中央層面已經(jīng)喊了十多年了，但是要說真正讓人感覺產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型迫在眉睫，不升級不轉(zhuǎn)型就死的時間段也就是08年以后，但我認為嚴(yán)格說應(yīng)該是11年開始，也就是這幾年，大家才真正認識到制造業(yè)自動化迫在眉睫，因為雖然十幾二十年一直以來中國的勞動力成本都在持續(xù)上升，但是自從08年后的四萬億雞血以及之后的通貨膨脹指數(shù)飆升，勞動力成本和其它各項成本的突然飆升，才讓企業(yè)家深刻體會到人工的昂貴以及這種人工的制造業(yè)不可持續(xù)。

所以，這一兩年產(chǎn)業(yè)升級以及自動化，也就是國家提出的“兩化”————信息化和自動化，這已經(jīng)上升到了國家戰(zhàn)略，中央層面高度重視，已經(jīng)在開始著手頂層設(shè)計，既然是頂層設(shè)計，那么當(dāng)然國家是大力支持和扶持的，也在對很多進行自動化改造升級的企業(yè)進行補貼。財政方面，銀行貸款也優(yōu)先這類型企業(yè)，也就是所謂的先進產(chǎn)業(yè)，所以，在國家層面，是大力鼓勵發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用的，而題主問為什么不進行大規(guī)模推廣應(yīng)用，我想說，這不是國家不支持的原因，而是中國制造業(yè)的問題，導(dǎo)致有心而無力。

既然國家鼓勵和補貼，那為什么在國內(nèi)沒見大范圍應(yīng)用和推廣倒是機器人公司大把呢？

首先，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)正是國家鼓勵的優(yōu)先扶持和發(fā)展的先進產(chǎn)業(yè)，各方面政策優(yōu)惠都利好，加上國內(nèi)外資本的青睞，這類企業(yè)自然就多。

其次，過去中國的制造業(yè)大部分屬于低端制造業(yè)和勞動力密集型的，這也就是說，中國工廠雖然多，員工上千上幾萬大工廠也很多，但是真正盈利高的不多，大部分工廠看似很大很多員工，但只不過都是在低價走量，勉強生存罷了，比如服裝鞋帽企業(yè)，動輒幾千員工，其實一件衣服一雙鞋也就賺幾塊錢而已，有些還沒有。那么如此低利潤的產(chǎn)品何以容得下這昂貴的工業(yè)機器人？

觀點一：

一、制造業(yè)要自動化確實不是你上一個工業(yè)機械手就解決的，因為工業(yè)機器人是沒有感情的，沒有思維和思考能力的，一切都是按照程序走的，這就意味著你要提前編好程序，告訴機器人怎么走怎么做，我什么東西放在哪，要移動到哪里，而且還要在規(guī)定時間執(zhí)行相應(yīng)命令，要做到這些，必須有個重要的配套設(shè)備——夾具，夾具是固定產(chǎn)品位置的，一般在設(shè)置好的位置上，然后把該位置通過程序告訴機器人。

二機器人的代表就是機械手，機械手有六個自由度，自由度越大越靈活，就像人的手，捆綁住限制了自由性也就靈活度降低，也就夠不著拿不到放不到某個位置上的東西。

三、機器人沒有任何情感，那怎么讓它有感覺，那就使用傳感器，讓機器人感知溫度和位置等信息，感覺有了，就像人的神經(jīng)，感覺到了，也要有反饋和修正回路吧，這一條“執(zhí)行神經(jīng)”關(guān)系到伺服電機、控制系統(tǒng)、編程軟件、傳感器等軟硬件。這每一個環(huán)節(jié)都需要技術(shù)員。

四、一條使用機器人的自動化產(chǎn)品線涉及到操作它的產(chǎn)業(yè)工人、指揮它的工程師和編程師、工裝夾具、維護它的后勤技術(shù)員。

綜合上述一二三四點，先從軟硬件上看，國內(nèi)目前沒有穩(wěn)定性和精度高的伺服電機，在機器人上使用的諸如傳感器等元件上，國內(nèi)的技術(shù)還不是很高，雖然有，但品質(zhì)真的不怎么樣，這個可以關(guān)注一下中國的軍事實力（但不是看那些什么國際領(lǐng)先，自助知識產(chǎn)權(quán)等類的優(yōu)越感報道。這就意味著要進口，目前使用較多的還是日本的產(chǎn)品，也就推高了機器人價格。再者中國雖有職業(yè)學(xué)校和高等院校培養(yǎng)技術(shù)人員，但能真正能獨立設(shè)計夾具和編寫機器人程序的真沒有多少，這就意味著使用這類產(chǎn)業(yè)工人成本較高。另外，目前世界上自由度最高的六自由度機器手，中國現(xiàn)在的技術(shù)靠自己不知還要多少年，自由度越高，技術(shù)難度越大，價格也不便宜。

所以，從目前來看，國內(nèi)從機器人制造到產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員等方面都還不具備，機器人制造主要還是依靠日本德國等國在中國的機器人工廠（那些遍地都是的國產(chǎn)企業(yè)就忽略吧有點低端，高品質(zhì)軟硬件也依賴進口，產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員匱乏，成本高昂，這里面的編程軟件也基本使用外國軟件，還有控制系統(tǒng)，就像人的大腦，也有聰明和笨的區(qū)別，體現(xiàn)出來就是穩(wěn)定性，國內(nèi)的控制系統(tǒng)好像基本屬于空白吧！那么這一路下來的成本都不是中國的大部分低端制造企業(yè)可以承受的。

最后也說一下，也不是基本沒有，而是主要應(yīng)用在諸如合資汽車廠和一些有資金有實力的大企業(yè)中，一些產(chǎn)品有前景的中小企業(yè)也有應(yīng)用，但是真的不多（如果你是一位懂機器人的工程師，你愿意去中小企業(yè)嗎？但不管怎樣，中國會一直進步的，但是路還真的好遠啊！

觀點二：

工業(yè)機器人能完成任務(wù)的有限。

首先，是末端執(zhí)行器，一般是夾子，因此能抓取的物體有限，日本有個實驗正的研究的就是能抓取的多種物體機械臂（例如靈巧手）。但是一旦是多類型的物體，就要加額外的傳感器，例如攝像頭，這將涉及機器視覺，這又是個問題。如果抓取的柔性體，又是坑爹的事。因此一般能完成都是單一的重復(fù)性工作任務(wù)；

第二， 是負載質(zhì)量比（機械壁能抓取的物體的質(zhì)量與本身質(zhì)量的比），但是串聯(lián)式機械結(jié)構(gòu)，帶負載能力有限；

第三， 力的問題。重物限使能抓起，還涉及動力學(xué)問題，特別是高速高負載高精度（又涉及電機了），這是一個麻煩的問題。目前一般用的都是運動學(xué)（當(dāng)然存在累積誤差、摩擦力、噪聲等），目前學(xué)術(shù)上動力學(xué)研究比效多-----想讓一個機械臂快速重復(fù)抓取雞蛋，是相當(dāng)難的；

第四， 多機械臂合作，但這又不是很成熟的技術(shù)，能做到工業(yè)級的是N人，學(xué)院派不說；

第五， 工作空間，工業(yè)機械臂工作空間不大，如果轉(zhuǎn)為移動式機器，你可以看一下RoboCup@Work，實際應(yīng)用還要等幾年。

最后一個問題：程序和硬件（要完成軌跡規(guī)劃、避障還是有點難度），不過國內(nèi)這個只要有市場，應(yīng)該沒問題。