谭建荣院士谈智能制造与数字样机的关键技术以及发展趋势

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2018年1月11日-12日，以“新时代·新机会·新使命”为主题的2017高工机器人年会将在东莞·观澜湖度假酒店会议中心隆重举行。

2018年1月11，以“新时代·新机会·新使命”为主题的2017高工机器人年会在东莞·观澜湖度假酒店会议中心隆重举行。

在埃斯顿冠名的开幕式大会上，中国工程院院士谭建荣从工业机器人应用效果的分析，工业机器人的功能与分类，工业机器人应用示教内容和示教关键技术，系统及案例等几个方面阐释了《智能制造与数字样机：关键技术发展趋势》。

谭建荣院士表示，最近几年我们国家研发、推广、应用机器人的力度非常大，上升的比例非常快，特别浙江等正在大力推广机器人、机器换人，在这个过程当中，很多企业应用效果不太一样，通过走访很多企业进行调研，他总结出应用机器人的效果分为三大类。

第一类是应用效果非常好，提高了宣传的效率，提升了产品的质量，同时又节约了劳动生产力的成本，有一部分企业确实做到了这一点。

第二类企业有些应用效果不是太明显，劳动生产力有所提高，产品质量有所提升，劳动力成本有所节约，但是离预想还是有些差异。

第三类就是应用效果比较一般，离预想具有较大的差距，劳动生产力提高不明显，产品质量提升没有见到效果，劳动力成本也没有得到节省。

根据在企业走访的情况，谭建荣院士发现后面两类加起来可能要超过前面一类，占了60%以上。“国产机器人在技术，质量，可靠性上固然还有一定的差距，但是对于现在的生产活动，我个人认为国产的机器人本身还可以满足，关键是你怎么样把它用好。大部分企业存在着三“不”，第一机器人不会使用，第二还不会维护，第三不会编程。如果把这三“不”解决掉，企业应用机器人的主动性会大大提高，所以我们针对这三“不”，研究了工业机器人的功能和分类和工业机器人示教的内容，以及它的关键技术和系统开发及应用案例。”谭建荣院士总结道。

从工业机器人的功能和分类来看，因为机器人要进行示教，就要针对不同的机器人，不同的功能，不同的类型。“我理解的机器人是在计算机控制下可编程的自动化机器，所处的环境和作用至少有一项或者多项拟人的功能，具有程度不同的环境感知能力，如视觉、力觉、触觉以及语言功能及逻辑思维等，要求在不同环境中替代人的功能。”谭建荣院表示。

纵观机器人行业的发展历程，第一代机器人就是“示教再现型”的，具有记忆存储功能，按照相应的程序重复作业。第二代机器人具有感知；第三代机器人就是现在研究的，具有智能化的机器人，智能机器人具有感知、行动及交互技术。

谭建荣院士同时表示，机器人的发展从应用上来说，既有横向的，也有纵向的，横向来看机器人应用面越来越宽，95%以上的工业领域，包括一些非工业领域都已经开始应用机器人。第二个纵向上，特种机器人也发展非常快。事实上，现在机器人已经广泛应用于物料输送、焊接、打包、等离子切割等行业。

工业机器人示教应该示教什么内容？为此，谭建荣院士和他的团队开发了一个虚拟环境下机器人的操作、维护、编程示教系统。其中包括操作部分、维护部门和编程。

从操作来看可以分为两大部分，第一个操作控制，第二个是运行调试。从操作控制来看有启动关闭控制器、控制板面的使用，文件控制等等。从维护来看可以分为拆装过程、使用过程、保养过程。当然编程比较复杂，有编辑模式和示教模式。

示教主要围绕操作控制和运行调试这两个方面，操作控制方面操作通过人机交互系统来实现，操作的示教围绕示教编程器的使用展开，包括控制面板的使用、坐标系统、机器人推动。而运行调整主要进行校正和校准，这部分内容主要对运行前的调试进行示教。“我们也针对几个典型的机器人进行了控制面板开展一些示教的工作，示教的内容非常丰富。”谭建荣院士补充到。

在关键技术方面，谭建荣院士总结了这几项关键技术：

▪面向操作控制的操作示教技术

▪面向运行调试的操作示教

▪面向拆装过程的维护示教

▪面向使用过程的维护示教

▪面向保养过程的维护示教

▪面向编程模式的示教

▪面向示教模式的编程示教

在虚拟示教系统中，通过虚拟示教跟真实样式一一对应起来，能够提高企业的生产效率和产品质量，可以大大节约劳动力成本。在这些方面，谭建荣和团队也开发了一些系统，并且在一些重要产品的生产过程中得到了成功的应用。

2018年1月11日-12日，以“新时代·新机会·新使命”为主题的2017高工机器人年会在东莞·观澜湖度假酒店会议中心举行。

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