是什么卡了國產工業機器人的脖子——算法不精，“大腦”愛出錯

想要完成復雜的動作，工業機器人的大腦——核心控制器必須足夠聰明。但由于沒有掌握核心算法，國產工業機器人“大腦”還不夠聰明，工業機器人的穩定性、故障率、易用性等關鍵指標遠不如 “四大家族”發那科、ABB、安川、庫卡（以下簡稱“四大家族”）的工業機器人產品。

據統計，我國已經連續5年成為世界第一大機器人應用市場，但高端機器人仍然依賴于進口。核心算法的差距，是國產工業機器人向高端制造邁進的攔路虎。

國產“大腦”愛出錯 核心算法惹的禍
衡量工業機器人優劣主要有兩個標準：穩定性和精確性。核心控制器是影響穩定性的關鍵部件，有著工業機器人“大腦”之稱。而軟件相當于語言，把“大腦”的想法傳遞出去。
要講好這門“語言”，需要底層核心算法?！八拇蠹易濉倍汲鍪鬯欧到y、減速器、編碼器等關鍵部件，但對核心算法一直秘而不宣，絕不外泄。
核心算法差距過大，導致國產機器人穩定性不佳，故障率居高不下。參數自整定，抑震算法，轉矩波動補償……這一項項算法的差距，拖慢了整個系統的響應速度和穩定精度。更有資深機器人軟件工程師反映“工廠里一百多臺‘四大家族’設備，一年也出不了幾次故障；如果用國產機器人，故障率可能是人家幾倍”。因此，部分客戶寧愿買二手進口機器人，繳納一筆不菲的“重新開機費”，也不愿意使用國產機器人。
不掌握核心算法，生產精度需求不高的產品還勉強可以，但倘若應用到航天航空、軍工等高端領域，就只能依賴進口工業機器人了。
底層核心算法好比手機操作系統，我們都在做APP。做基礎研究投入大、回報低，而做APP賺錢更快，但一味只做APP，將永遠無法超過蘋果和谷歌。另外，一旦別人對你封鎖系統，APP做得再好用也無濟于事。

軟件卡脖子 定價權拱手讓人
機器人完成的每一個動作，都需要核心控制器、伺服驅動器和伺服電機協同作戰。就像一場“戰爭”，“將軍”下令進攻；“傳令兵”傳遞進攻信號；得令的“士兵”向指定位置沖鋒。算法的差距不只體現在核心控制器上，更拖慢了伺服系統響應的速度。
現在發那科、ABB、安川、庫卡的產品已經進化到“將軍”通過4G信號直接指揮“士兵”；而國產機器人尚停留在傳令兵時代，速度當然就慢了許多。
對于單臺伺服系統，國產機器人動態與靜態精度都很高，但高端機器人一般同時有6臺以上伺服系統，用傳統的控制方法難以取得好的控制效果。如果不掌握核心算法，這一差距很難被縮小。多臺伺服系統需要“大腦”提前進行計算。通過底層算法，國外核心控制器可以通過伺服系統的電流環直接操作電機，實現高動態多軸非線性條件下的精密控制，因此“四大家族”的機器人響應速度更快、定位更準確。
由于算法、軟件的差距，最終產品的售價也天差地別。以伺服系統為例，即使核心元器件幾乎完全一樣，成本其實相差無幾，但國外的產品售價貴10倍。馬龍說“這是因為國產伺服系統基本都使用自帶軟件庫，國外企業限制很多高級功能，不向我們開放，比如位置環的S曲線功能，你想要這個功能，就得掏錢買人家的產品，定價權就這樣讓出去了”。 

鼓勵國產企業投入研發 機器人前途光明
盡管與“四大家族”相比差距明顯，但專家、從業者都比較看好國產機器人的未來。
從技術上看，硬件的發展已有幾十年歷史，幾無秘密可言；軟件方面，我國擁有數量龐大的IT從業人口，“現在我們很多企業也可以集成出高水準的工業機器人產品，但完全自主知識產權、擁有關鍵部件核心技術的國產工業機器人，還需要經驗、時間與整個產業鏈的積累、打磨”。
工業機器人市場有點像幾年前的智能手機市場。只要熟悉產業鏈、供應鏈，很快就能“攢”出一臺機器人產品。但想要掌握核心技術，卻并不那么容易。當某一項技術取得突破，等待市場檢驗、慢慢成熟時，國外廠商很可能會壓低該零部件的價格，提供功能更成熟、價格更便宜的方案，導致國內企業投入與回報不成正比，這也是很多企業不愿意在底層研發上投入的原因。
馬龍說“作為從業者，我們希望能有更多以技術為導向的政策，只要技術達標，就給予企業一定的市場空間，在實踐中慢慢打磨產品，吃透核心技術，鼓勵企業將更多的人力、財力投入到研發當中，這樣才能讓國產工業機器人真正在世界的舞臺上唱主角”。

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