亟待霸占的核心技術
兩臺機器人分別控制雙層托盤，讓其不斷地傾斜、翻滾，另一臺機器人控制機械臂在托盤上十個障礙物間不停地穿行而不受阻撓。這段工業(yè)機器人演示視頻讓人看得眼花繚亂。“這可是人家2009年的技術，我們現(xiàn)在也無法做到”，資深機器人從業(yè)者馬龍感慨地說。
想要結束如此雜亂的動作，工業(yè)機器人的大腦——中心控制器有必要滿意聰明。但因為沒有掌握中心算法，國產(chǎn)工業(yè)機器人“大腦”還不行聰明，安穩(wěn)性、缺點率、易用性等要害目標遠不如工業(yè)機器人“四大家族”發(fā)那科、ABB、安川、庫卡（以下簡稱“四大家族”）的產(chǎn)品。
據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)已連續(xù)5年成為世界第一大機器人運用商場，但高端機器人仍然依托于進口。中心算法的間隔，是國產(chǎn)工業(yè)機器人向高端制作邁進的絆腳石。
算法欠賬多 國產(chǎn)“大腦”愛犯錯
作為工業(yè)級產(chǎn)品，衡量機器人好壞主要有兩個標準：安穩(wěn)性和準確性。中心控制器是影響安穩(wěn)性的要害部件，有著工業(yè)機器人“大腦”之稱。而軟件相當于言語，把“大腦”的主意傳遞出去。
要講好這門“言語”，需求底層中心算法。“四大家族”可以出售伺服系統(tǒng)、減速器、編碼器等要害部件，但對中心算法一貫秘而不宣，絕不外泄。
中心算法間隔過大，導致國產(chǎn)機器人安穩(wěn)性不佳，缺點率居高不下。“參數(shù)自整定，抑震算法，轉矩不堅定補償……”某國內(nèi)機器人企業(yè)技術總監(jiān)孫堯（化名）掰著手指頭，一項項算給科技日報記者，“算法的間隔，拖慢了整個系統(tǒng)的照應速度和安穩(wěn)精度。”
“工廠里一百多臺‘四大家族’設備，一年也出不了幾次缺點；假如用國產(chǎn)機器人，缺點率可能是人家?guī)妆丁?rdquo;沈陽響雷科技有限公司技術合伙人、資深機器人軟件工程師周超說。
因此，部分客戶甘愿買二手進口機器人，交納一筆不菲的“從頭開機費”，也不愿意運用國產(chǎn)機器人。
“好的算法，幾千行就能讓機器人安穩(wěn)工作不出缺點；差的算法，幾萬行也達不到人家的水準，”周超介紹，“就比方兩個司機開車，剛拿駕照的新手和閱歷豐厚的賽車手，上路之后間隔一望而知。”
知其然，不知其所以然，正是中心算法多年來欠賬的作用。
不掌握中心算法，出產(chǎn)精度需求不高的產(chǎn)品還勉強可以，但假使運用到航天航空、軍工等高端領域，就只能依托進口工業(yè)機器人了。
“打個比方，底層中心算法比方手機操作系統(tǒng)，我們更多在做APP。雖然做基礎研究投入大、酬謝低，做APP賺錢快，但只做APP，永久也無法超越蘋果和谷歌，”周超說，“況且一旦他人對你封閉系統(tǒng)，APP做得再好用也無濟于事。”
軟件卡脖子 定價權拱手讓人
算法的間隔不只體現(xiàn)在中心控制器上，更拖慢了伺服系統(tǒng)照應的速度。
機器人每結束一個動作，需求中心控制器、伺服驅動器和伺服電機協(xié)同作戰(zhàn)。打個比方，就像一場“戰(zhàn)爭”，“將軍”指令進攻；“傳令兵”傳遞進攻信號；得令的“兵士”向指定方位沖擊。
現(xiàn)在“四大家族”的產(chǎn)品現(xiàn)已進化到“將軍”通過4G信號直接指揮“兵士”；而國產(chǎn)機器人尚停留在傳令兵時代，速度當然就慢了許多。
“假如不掌握中心算法，這一間隔很難被縮小。”馬龍告訴科技日報記者。據(jù)他介紹，關于單臺伺服系統(tǒng)，國產(chǎn)機器人動態(tài)與靜態(tài)精度都很高，但高端機器人一般一起有6臺以上伺服系統(tǒng)，用傳統(tǒng)的控制方法難以取得好的控制作用。
多臺伺服系統(tǒng)需求“大腦”提早進行核算。通過底層算法，國外中心控制器可以通過伺服系統(tǒng)的電流環(huán)直接操作電機，完成高動態(tài)多軸非線性條件下的精細控制，因此“四大家族”的機器人照應速度更快、定位更準確。
因為算法、軟件的間隔，畢竟產(chǎn)品的價格也天差地別。以伺服系統(tǒng)為例，即使中心元器件幾乎完全相同，成本其實相差無幾，但國外的產(chǎn)品價格貴10倍。
“這是因為國產(chǎn)伺服系統(tǒng)底子都運用自帶軟件庫，國外企業(yè)束縛許多高級功用，不向我們打開，比方方位環(huán)的S曲線功用，你想要這個功用，就得掏錢買人家的產(chǎn)品，定價權就這樣讓出去了。”馬龍說。
鼓動企業(yè)投入研發(fā) 機器人未來可期
雖然與“四大家族”比較間隔顯著，但專家、從業(yè)者都比較看好國產(chǎn)機器人的未來。
從技術上看，硬件的展開已有幾十年前史，幾無隱秘可言；軟件方面，我國具有數(shù)量龐大的IT從業(yè)人口，“現(xiàn)在，我們許多企業(yè)也可以集成出高水準的工業(yè)機器人產(chǎn)品，”周超說，“但完全自主知識產(chǎn)權、具有要害部件中心技術的國產(chǎn)工業(yè)機器人，還需求閱歷、時間與整個產(chǎn)業(yè)鏈的堆集、打磨。”
工業(yè)機器人商場有點像幾年前的智能手機商場。只需了解產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈，很快就能“攢”出一臺機器人產(chǎn)品。但想要掌握中心技術，卻并不那么簡略。當某一項技術取得突破，等候商場查驗、逐漸老到時，國外廠商很可能會壓低該零部件的價格，供應功用更老到、價格更廉價的方案，導致國內(nèi)企業(yè)投入與酬謝不成正比，這也是許多企業(yè)不愿意在底層研發(fā)上投入的原因。
“作為從業(yè)者，我們希望能有更多以技術為導向的政策，只需技術合格，就給予企業(yè)必定的商場空間，在實踐中逐漸打磨產(chǎn)品，吃透中心技術，鼓動企業(yè)將更多的人力、財力投入到研發(fā)傍邊，這樣才能讓國產(chǎn)工業(yè)機器人真實在世界的舞臺上唱主角，”馬龍說。
兩臺機器人分別控制雙層托盤，讓其不斷地傾斜、翻滾，另一臺機器人控制機械臂在托盤上十個障礙物間不停地穿行而不受阻撓。這段工業(yè)機器人演示視頻讓人看得眼花繚亂。“這可是人家2009年的技術，我們現(xiàn)在也無法做到”，資深機器人從業(yè)者馬龍感慨地說。
想要結束如此雜亂的動作，工業(yè)機器人的大腦——中心控制器有必要滿意聰明。但因為沒有掌握中心算法，國產(chǎn)工業(yè)機器人“大腦”還不行聰明，安穩(wěn)性、缺點率、易用性等要害目標遠不如工業(yè)機器人“四大家族”發(fā)那科、ABB、安川、庫卡（以下簡稱“四大家族”）的產(chǎn)品。
據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)已連續(xù)5年成為世界第一大機器人運用商場，但高端機器人仍然依托于進口。中心算法的間隔，是國產(chǎn)工業(yè)機器人向高端制作邁進的絆腳石。
算法欠賬多 國產(chǎn)“大腦”愛犯錯
作為工業(yè)級產(chǎn)品，衡量機器人好壞主要有兩個標準：安穩(wěn)性和準確性。中心控制器是影響安穩(wěn)性的要害部件，有著工業(yè)機器人“大腦”之稱。而軟件相當于言語，把“大腦”的主意傳遞出去。
要講好這門“言語”，需求底層中心算法。“四大家族”可以出售伺服系統(tǒng)、減速器、編碼器等要害部件，但對中心算法一貫秘而不宣，絕不外泄。
中心算法間隔過大，導致國產(chǎn)機器人安穩(wěn)性不佳，缺點率居高不下。“參數(shù)自整定，抑震算法，轉矩不堅定補償……”某國內(nèi)機器人企業(yè)技術總監(jiān)孫堯（化名）掰著手指頭，一項項算給科技日報記者，“算法的間隔，拖慢了整個系統(tǒng)的照應速度和安穩(wěn)精度。”
“工廠里一百多臺‘四大家族’設備，一年也出不了幾次缺點；假如用國產(chǎn)機器人，缺點率可能是人家?guī)妆丁?rdquo;沈陽響雷科技有限公司技術合伙人、資深機器人軟件工程師周超說。
因此，部分客戶甘愿買二手進口機器人，交納一筆不菲的“從頭開機費”，也不愿意運用國產(chǎn)機器人。
“好的算法，幾千行就能讓機器人安穩(wěn)工作不出缺點；差的算法，幾萬行也達不到人家的水準，”周超介紹，“就比方兩個司機開車，剛拿駕照的新手和閱歷豐厚的賽車手，上路之后間隔一望而知。”
知其然，不知其所以然，正是中心算法多年來欠賬的作用。
不掌握中心算法，出產(chǎn)精度需求不高的產(chǎn)品還勉強可以，但假使運用到航天航空、軍工等高端領域，就只能依托進口工業(yè)機器人了。
“打個比方，底層中心算法比方手機操作系統(tǒng)，我們更多在做APP。雖然做基礎研究投入大、酬謝低，做APP賺錢快，但只做APP，永久也無法超越蘋果和谷歌，”周超說，“況且一旦他人對你封閉系統(tǒng)，APP做得再好用也無濟于事。”
軟件卡脖子 定價權拱手讓人
算法的間隔不只體現(xiàn)在中心控制器上，更拖慢了伺服系統(tǒng)照應的速度。
機器人每結束一個動作，需求中心控制器、伺服驅動器和伺服電機協(xié)同作戰(zhàn)。打個比方，就像一場“戰(zhàn)爭”，“將軍”指令進攻；“傳令兵”傳遞進攻信號；得令的“兵士”向指定方位沖擊。
現(xiàn)在“四大家族”的產(chǎn)品現(xiàn)已進化到“將軍”通過4G信號直接指揮“兵士”；而國產(chǎn)機器人尚停留在傳令兵時代，速度當然就慢了許多。
“假如不掌握中心算法，這一間隔很難被縮小。”馬龍告訴科技日報記者。據(jù)他介紹，關于單臺伺服系統(tǒng)，國產(chǎn)機器人動態(tài)與靜態(tài)精度都很高，但高端機器人一般一起有6臺以上伺服系統(tǒng)，用傳統(tǒng)的控制方法難以取得好的控制作用。
多臺伺服系統(tǒng)需求“大腦”提早進行核算。通過底層算法，國外中心控制器可以通過伺服系統(tǒng)的電流環(huán)直接操作電機，完成高動態(tài)多軸非線性條件下的精細控制，因此“四大家族”的機器人照應速度更快、定位更準確。
因為算法、軟件的間隔，畢竟產(chǎn)品的價格也天差地別。以伺服系統(tǒng)為例，即使中心元器件幾乎完全相同，成本其實相差無幾，但國外的產(chǎn)品價格貴10倍。
“這是因為國產(chǎn)伺服系統(tǒng)底子都運用自帶軟件庫，國外企業(yè)束縛許多高級功用，不向我們打開，比方方位環(huán)的S曲線功用，你想要這個功用，就得掏錢買人家的產(chǎn)品，定價權就這樣讓出去了。”馬龍說。
鼓動企業(yè)投入研發(fā) 機器人未來可期
雖然與“四大家族”比較間隔顯著，但專家、從業(yè)者都比較看好國產(chǎn)機器人的未來。
從技術上看，硬件的展開已有幾十年前史，幾無隱秘可言；軟件方面，我國具有數(shù)量龐大的IT從業(yè)人口，“現(xiàn)在，我們許多企業(yè)也可以集成出高水準的工業(yè)機器人產(chǎn)品，”周超說，“但完全自主知識產(chǎn)權、具有要害部件中心技術的國產(chǎn)工業(yè)機器人，還需求閱歷、時間與整個產(chǎn)業(yè)鏈的堆集、打磨。”
工業(yè)機器人商場有點像幾年前的智能手機商場。只需了解產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈，很快就能“攢”出一臺機器人產(chǎn)品。但想要掌握中心技術，卻并不那么簡略。當某一項技術取得突破，等候商場查驗、逐漸老到時，國外廠商很可能會壓低該零部件的價格，供應功用更老到、價格更廉價的方案，導致國內(nèi)企業(yè)投入與酬謝不成正比，這也是許多企業(yè)不愿意在底層研發(fā)上投入的原因。
“作為從業(yè)者，我們希望能有更多以技術為導向的政策，只需技術合格，就給予企業(yè)必定的商場空間，在實踐中逐漸打磨產(chǎn)品，吃透中心技術，鼓動企業(yè)將更多的人力、財力投入到研發(fā)傍邊，這樣才能讓國產(chǎn)工業(yè)機器人真實在世界的舞臺上唱主角，”馬龍說。
