机器人大讲堂主办，机器人关键部件与核心技术突破专题论坛WRC期间成功举办

2019 年 8 月 29 日 机器人大讲堂

8月20-25日，2019年世界机器人大会如期在京举办，此次大会汇聚了来自中、美、德、日、俄、意、瑞、加、韩、以等国的300多位业界顶尖专家和企业家参与。

在世界机器人大会召开期间，机器人大讲堂举办了“机器人关键部件与核心技术突破专题论坛”，邀请国内外知名的专家和企业家针对机器人的关键部件和核心技术进行主旨报告，在机器人关键部件围绕谐波减速器、减速器综合性能测试、伺服驱动器、机器人操作系统等方面以各位专家独特的视角和工作实践进行阐述；在机器人核心技术方面专家和企业家以农业机器人、协作机器人和无线网络定位等行业关注的热点领域，依靠专家和企业家的丰富工作经验和远见卓识分别对各自擅长的领域进行深度的分析。因为有了这些业界专家和企业家深耕细作国内机器人关键部件和核心技术，才能使我国机器人在这些短板上尽快缩小与国外的差距，从而使机器人行业步入健康有序发展，进而为机器人推动经济高质量发展提供强有力支撑。

《机器人技术与应用》杂志社王伟副主编

本论坛由《机器人技术与应用》杂志社副主编、中国机器人峰会创始人兼执行委员会主任、机器人大讲堂联合创始人王伟主持。

苏州绿的张文雨副总

苏州绿的谐波传动科技有限公司张文雨副总经理以“新一代高精度谐波减速技术进展”题进行了演讲。

张文雨副总表示，苏州绿的自2003年开始研发谐波减速器，2011年其谐波减速器产品开始在国内外市场上推广，在2018年绿的谐波减速器产品在全球销量超过10万台。今年推出了Y系列和N系列产品达到了10弧秒传动精度，精度保持寿命达到两万小时，其承载、并行的平稳、抗冲击能力等都得到提高，并在噪音控制和温升方面也得到了提升。2017年苏州绿的已经布局精密一体化模组产品，目前已有6个系列30多种型号模组产品，可以用于负载25kg以下的机器人中。通过一体化的整体设计，机电耦合性能很好。在智能化制造方面，苏州绿的建成年产60万台的谐波减速器新工厂，解决从小批量生产到工业化的大批量生产要的稳定性、可靠性和一致性等问题，来满足国内外客户的需求。

珞石韩峰涛CTO（首席技术官）

珞石（北京）科技有限公司联合创始人兼CTO（首席技术官）韩峰涛，做了“新一代柔性协作机器人xMate”的演讲。

韩峰涛CTO表示，自2001年以来，业界推出了4种协作机器人技术路线，其中包括传统工业机器人，通过增加物理防护和图形化界面来提高其安全性和可操作性；以UR5为代表的第一代协作机器人，降低了本体速度、精度要求，使其成本/性能达到较好平衡；ABB在不增加传感器的情况下，通过对机器人建模、控制以及生产一致性等方面工作要求，达到了比现有的协作机器人更好的安全性和动力学控制效果，但是负载无法做大；柔性机器人，库卡iiwa是柔性机器人的鼻祖，但是其售价比较高，市场推广效果没达到预期。珞石机器人为了解决协作机器人的易用性、安全性和低成本等三方面的问题，推出了下一代柔性协作机器人xMate，其基于关节全状态反馈直接力控制平台，控制器和控制框架跟以前基于位置控制的产品完全不同。该xMate柔性机器人届时将在今年9月举行的上海工博会亮相。

中国农业大学李伟教授

中国农业大学教授李伟，做了“非结构环境下机器人视觉解决方案探索与实践”演讲。

李伟教授表示，基于靠天吃饭的状况已经改变；科技的农业增产，当前我国农业科技贡献率达到56%；面朝黄土背朝天的生产方式根本改变，农业的机械化、自动化和智能化提上日程；新型经营主体成为农业农村生产经营的新生力量等原因，给国内农业机器人发展带来了机遇与挑战。随着国家对农业的重视和科学技术的发展，农业机器人迎来了前所未有发展时机。由于国家在人工智能、北斗、大数据、云计算等技术领跑，我们可以站在巨人的肩膀上搞开发。传感器硬件价格的持续下降，使农业机器人的成本更为合理，再加之软件平台的开放，在非结构环境下，我国农业机器人非结构环境下机器视觉部分工作与国外处于并跑。农业耕种和采收呈现明显的周期性，有时间节点要求，该播种时候要播种，该采收时候要采收，有明显的季节性，这也是国际性的难题。当前农业机器人关键技术包括非结构环境下信息获取、传感器、机电液伺服控制技术和农业机器人与农艺适应性等技术。根据相关数据预测，到2030年大概有百万台的农业机器人。

清能德创汤小平副总

清能德创电气技术（北京）有限公司副总经理汤小平做了“清能德创——做国产机器人行业的赋能者”的演讲。

清能德创致力于做中国EtherCAT驱动引领者，公司产品在工业机器人伺服领域处于领先地位。目前公司的CoolDrive系列伺服应用于国内知名工业机器人厂商，并且适配于关节型、SCARA、DELTA、平面坐标等各种类型的机器人。清能德创凭借在机器人行业积累的大量研发经验，将机器人伺服的各种应用算法，硬件接口等固化成功能模块，可以根据客户的需要快速组合，缩短产品开发周期，提升客户竞争力。同时，清能德创一直打造自身的专业服务能力，关注客户产品的全生命周期流程，在立项之初就深入参与客户需求分析，与客户联合开发驱控一体，拖拽示教，碰撞保护等特殊功能。在客户产品进入最终用户现场之后，清能德创依然关注产品的后续改进。清能德创自创立之初，就一直专注于EtherCAT这类工业以太网的应用。未来清能德创将基于工业网络，加强对工业大数据的利用和整合，通过分析产品在用户现场的数据反馈，从而对产品进行快速优化和迭代。清能德创将一直致力于伺服产品的平台化，智能化，通过不断提升自身技术能力，做国产工业机器人的赋能者，实现行业共赢！

北京邮电大学邓中亮教授

北京邮电大学邓中亮教授做了 “面向机器人的无线网络高精度位置服务”演讲。

邓中亮教授表示，从定位角度来讲，采用传感器、声、光、电磁波等，都服从波长与精度之间的约束关系。回顾发展历程，开始是单目标定位，然后是多目标单网定位，现在发展到多目标多网智能定位，未来可以展望的是去网络化端到端的直接定位。科技部提出了一系列计划，包括国家“863”和国家重点研发计划来支持基于无线网络的定位，解决的是将北斗卫星和地面网络结合起来提供一体化服务，其实质上为大覆盖的无线网融合定位。主要挑战有五个方面，一是可测性：城市峡谷和桥梁下环境复杂、多径非视距效应严重、定位误差大；二是可靠性：单一网络存在覆盖盲区，异构多源网络融合导航；三是精确性：传统无线网络定位存在瓶颈；四是鲁棒性：导航控制与决策；五是实时性：巨量位置感知计算的实时性处理。团队通过一系列的理论创新、技术突破和应用推广，有效解决了广覆盖、高精度、无缝隙、低成本的室内外定位难题。在国家安全、应急救援、智慧城市、物联网、智慧交通等多个领域开展了规模应用。高精度的时空基准信息将实现机器人类人视觉、听觉、触觉和行为的智能化进阶，有效实现机器人正确的时间和地点下满足人类活动能力和范围的扩展，从而提升工业机器人、农业机器人和服务机器人的工作效率。

因时机器人蔡颖鹏CEO（首席执行官）

北京因时机器人科技有限公司CEO（首席执行官）蔡颖鹏博士做了“微型直线伺服驱动器原理及应用”的演讲。

蔡颖鹏表示，机器人核心部件发展趋势更趋向于集成化、轻量化、柔性化和多样化。集成化的驱控一体使用起来更方便；轻量化使得体积小，具有跟更高的功率密度；柔性化为机器人应用场景提供有力技术支撑；应用场景多样化对机器人和机器人核心部件要求也呈现多样化。因时开发了系列化的微小型一体化直线伺服系统，内部集成了小型电机、小型减速器和直线传动系统，还有传感器以及驱动控制系统。该伺服系统包括近70个零部件，体积小，负载达到10kg以上，定位精度可达0.02毫米。因时的微型直线伺服驱动器主要应用于末端夹持器、仿生和并联机器人、医疗康复、智能硬件、工业自动化和航模等领域。因时采用自主的微型直线伺服驱动器研制了外骨骼机械手，主要用于手部的康复训练和遥操作手套。因时还基于微型直线伺服驱动器产品开发了仿人五指灵巧手，采用力控版的驱动器，能实现对指尖抓握力的控制，可以轻松抓取豆腐等软质的物品。

库柏特学院张敏执行院长

库柏特学院执行院长张敏做了“自主安全可控智能机器人操作系统”演讲。

库柏特科技致力于打造国产的智能机器人操作系统COBOTSYS，与此同时，库柏特学院致力于培养熟悉COBOTSYS操作系统的人才，并推广其在各个领域的应用。COBOTSYS是智能工业机器人操作系统，使得工业机器人具有一定的自主性。COBOTSYS不是通用的操作系统，而是专用的智能机器人操作系统。COBOTSYS是针对机器人应用开发的中间件，基COBOTSYS，可以开发丰富的智能机器人应用，从这个角度看，跟移动设备上的安卓有一定的类似性。对ROS系统进行深入剖析发现，其仅限于教学、科研或者消费领域的产品里使用，并不适合用于工业级的环境。COBOTSYS是面向场景和任务的，主要解决工业机器人应用难的问题。通过COBOX硬件搭载COBOTSYS操作系统，所有的机器人任务规划可以在该系统里完成。如今经过技术的迭代，已开发了COBOTSYS 3.0，在机器人应用的时候可以动态配置服务，非常方便。COBOTSYS的APP开发方式有两种，一种是基于SDK的开发，面向开发者，我们开放的所有接口都是可以调用的。一种是在软件里以可视化的方式进行开发，基于CobotStudio可视化方式，非常快，对于不会编程、不会写代码的应用工程师是合适的，但是没有基于SDK的方式这么灵活。

Wandelbots中国首席代表曾丽敏博士

Wandelbots中国首席代表曾丽敏博士做了“Wandelbots智能示教系统变革工业机器人的软件编程方式”的演讲。

曾丽敏博士表示，Wandelbots是从终端用户、工艺师及工人的角度去做，怎样降低用户的编程难度，而不是编程人员的编程难度。我们想要改变的就是这个行业，使得多变的应用场景通过我们的软件平台能快速实现。当前处于机器换人的大趋势，Wandelbots更关注的是工业软件。在考虑机器人3-5年的全生命周期成本，25%用于购买硬件，可以用在不同产品线中，但是当需要不断改变产品线时，软件成本费用越来越大，其成本占到67%，也许未来还会有更高的提升。因为硬件成本会降低，人力的成本还会增高，也就是编程人员的成本还会增高。未来智能制造的高度是由各种工作软件决定的，硬件是基础，并且其慢慢趋于成熟，但是软件智能化才刚刚开始。今后软件在各种各样环境下作用越来越大，未来能不能把所有软件(本体控制，传感器融合，PLC等)都做到一起，提供一个综合的平台。Wandelbots通过长期调研该生态产业链的需求，独创性的提出为终端客户(工厂，加工厂等)打造一个很综合的平台，高性价比、快速交付、员工可直接操作机器人。我们的方案是通过人来教机器人做任务，通过我们的系统，机器人能学会这些技能，而后机器人自己重复完成任务。我们已经做了一些方案，比如码垛、检测、抓取、涂胶，能够很好解决运动轨迹的控制，不用编程，自动生成代码，精度达到0.1毫米。我们的方案将提高20倍的开发交付速度，降低90%的开发成本。中国市场是非常大的，我们非常希望进驻中国市场，目前进展不错，很多企业都对我们非常感兴趣。

天津大学裘祖荣团队薛洁博士

天津大学精密仪器与光电子工程学院裘祖荣团队的薛洁博士做了“工业机器人用减速器综合性能测试仪器的开发与应用”演讲。

薛洁博士表示，减速器是我国机器人产业发展的重要技术瓶颈之一，在设计制造和计量测试方面都存在问题。精密减速器检测仪器的问题主要表现在七个方面。一是结构刚度弱，变形大且规律复杂，误差补偿困难，加载测量时仪器测量部件偏离正确位置。二是仪器测量精度用传感器不确定度代替仪器测量精度，测量数据不真实。三是动态加载过程测量轴系同轴度严重恶化，所产生的附加扭矩会引起扭振。四是误差补偿技术应用的合理性有待提高。五是仪器标定方法需要完善。六是量值溯源缺乏严谨。七是被测减速器装卸效率低。四、五、六方面不仅缺乏理论分析，而且缺乏一定的合理方法，造成的后果是仪器精度是不可靠的。我们的方案采用立式筒状力矩封闭台架结构；仪器测量系统设计成高速端和低速端两个力矩封闭组件；运用双轴角度差测量的误差分离及补偿方法，解决了提高仪器测量精度的难题；提供角度测量和扭矩测量精度校准配件和现场标定的方法。在解决上述七个方面问题的基础上，实现了多种型号精密减速器的多参数自动化、一体化和智能化测量。

我国机器人产业正处于攻坚克难的关键时期，减速器、伺服驱动器、控制器等零部件及减速器相关检测仪器是保证国产机器人成本可控和性能的关键，也是推动机器人国产化进程的重要支撑。在机器人核心的软件技术、力控技术和非结构环境下的视觉相关技术不断的发展下，国内高校和优秀的企业致力于将这些核心技术进行产业化应用，使得我国协作机器人与农业机器人产品的性能提升，并与国外的差距不大。随着国家政策支持及大数据、云计算、5G、人工智能等新技术快速发展，国内企业积极与国内外科研机构、高校和企业开展有效的交流与合作，将已掌握的机器人关键技术与新技术深度融合，进一步提高产品的品质和性能。不但可以使我国的企业逐渐扩大国内的存量市场，还能依靠中国独特的市场开发新的应用领域。通过不断的技术迭代和经验积累，使国内的产品打入国际市场，为我国的机器人产业健康有序的发展做出贡献。

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