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江思敏:从伺服驱动技术 看清与国外技术的差距

来源:风流老妇熟不可耐   发布时间:2021-02-17 00:40nbsp;  点击量:

本文摘要:机器人技术有限公司总经理蒋思敏先生,毕业于清华大学机械制造及其自动化专业博士,后赴美国加州大学戴维斯分校做博士后。他对控制器驱动技术有很好的了解,经常和业内人士交流探索,赢得了业内人士的尊重。在策划这篇文章的新闻报道时,得知姜思敏博士于2016年11月5日死于交通事故,很抱歉回应。

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机器人技术有限公司总经理蒋思敏先生,毕业于清华大学机械制造及其自动化专业博士,后赴美国加州大学戴维斯分校做博士后。他对控制器驱动技术有很好的了解,经常和业内人士交流探索,赢得了业内人士的尊重。在策划这篇文章的新闻报道时,得知姜思敏博士于2016年11月5日死于交通事故,很抱歉回应。

2016年10月30日,在中国国际机器人峰会论坛工业机器人分论坛上,杭州振以机器人科技有限公司总经理兼首席技术官蒋思敏为题,分析了国内外机器人核心部件的差距,并阐述了杭州振在伺服电机技术上的一些突破。以下是演讲:工业机器人的核心部件非常精准。近年来,随着伺服电机技术的发展,国外的西门子、超速和一些美国企业是主流,销售一系列产品。

目前理论上近几年没有新的突破,主要落实在明确的结构设计和生产工艺上,在技术上大大降低损耗,提高密度。这项技术目前国内外都有,但一些行业相对落后的企业已经接近这个水平。就电机本身而言,如何提高其密度,包括西门子等。哪些采用斜槽或斜级来降低齿槽转矩,提高电机转速的平稳性,而不降低额定转矩?伺服电机的技术进步(材料),现在是国产电机不可替代的一部分,必须用于最恶劣的环境适应和高温应用。

我们国内技术还是很先进的。上周五我们去宁波的一家公司了解了这件事。现在日本的技术已经很成熟了,应用到系统材料上。我国还处于实验基础阶段。

至少领先国外10年。另外,编码器技术也是我们的瓶颈。我们的电机对系统的编码器也包括各种传感器,基本都是用一些国外进口的产品,包括电机产品SICK Stegmann,比如价格3000,编码器可能占1000,但是利润大部分在编码器。

的确,马达本身的利润很低。在编码器技术上,我尊重SICK技术,就是用一对系统线,其中只有一根电源线一起搭建,一根电缆线就够了,这将大大辅助我们整个系统的设计,降低布线成本。从近几年的电机发展来看,可以看到近几年有了长足的发展,比如平板驱动,直线,集成伺服电机。

这些产品都有其最重要的应用背景,比如平板驱动电机,显然非常好,去掉了传统的元器件,大大提高了我们整个系统的应用特性。近年来,有很多尝试,可能会导致一些误解,因为水平驱动电机超过一定程度的扭矩,电机的体积减小,因为扭矩密度与体积成正比。直线电机必须使用更好的对准系统组件,因此定位精度较低。直线电机,无侧隙,低动态调用,用于高精度雕铣(低光泽机)、激光加工、仪器定位平台等领域。

对于这几年的一些冷集成伺服电机来说,只有一个大问题,不存在痉挛问题,需要减少,不适合牵引机器人。更适合应用于低功耗的人工协作机器人。总的来说,这款伺服电机我在美国研究过很多次,同时已经商业化,但是销售情况并不理想。从2011年底开始,伺服电机没有1000那么多,但是这个概念不错。

刚才青能德创总经理唐也讲了很多控制器领域的东西,国内的一些企业比如新仕达也做了很多不错的产品,但是总体来说还是和国外有些差距的。不是我们控制器本身的差距,而是核心技术的差距。

我们现在使用的控制器的总核心技术,它的所有标准和定义都不是我们中国人定义的,都来自欧洲和日本,比如Ether CAT等等。准直仪结构系统,先进的设备控制算法,自适应振动感应,自适应参数设置,齿槽转矩补偿,磁饱和控制,弱磁控制。在安全功能方面,我们以前很少考虑中国的安全功能,SIL的安全功能是欧美初学者广泛使用的安全功能技术。

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我在这里列出美国洛克威尔的建筑体系。目前有两种公共汽车。为什么要自由选择这两条主线?没有什么能联网我的设备。以太猫不是基于TCRP架构,而是这两种架构都是基于TCRP的,缺点是实时性和速度太慢。

以太猫适合我们机器人的应用。目前,国内外的伺服系统,无论是在欧美还是在我国,都是采用数字信号处理器或可编程逻辑器件来构建系统和电机的仿真输出、控制算法等。这些就不说了,我们里面基本上都有一些国外的产品,用过就不告诉你了。

DSP还是ARM CPLD是国产的?现在也是我们的可怕问题,技术的发展一定要积累时间,因为早上听了之后,我们的处境岌岌可危,但不是这样,而是我们的处境很不利。在机械系统中,只有多频振动没有。当有不同速度工作引起的振动时,我真的应该做这个功能。

另一种是自适应环境增益参数,可以实现惯性的自适应辨识和整定。这个事情不是那么好做的。只有大量的数据和积累的经验才能做到。

不是改变一个参数,而是很危险,往往不会给系统带来不稳定,但是安川电气做到了。


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