国产研发单芯片运动控制器问世

  • 日期:08-20
  • 点击:(1211)


?

该产品不仅打破了传统工业总线的瓶颈,而且摆脱了对英特尔X86处理器和微软Windows操作系统的依赖。它将真正实现自控技术,打破外资品牌长期占领高端市场的格局。

作为核心设备,高性能工业机器人已被国外品牌垄断,运动控制器的自主控制一直是国内机器人领域的一大难点。

近日,全球首款由实时侠义智能控制技术有限公司(以下简称“实时侠义”)开发的单芯片多轴驱动控制一体化运动控制器(SCIMC)已完成技术验证并将于8月底在上海世界人工智能大会(WAIC)上发布。

该产品将摆脱对英特尔X86处理器和Microsoft Windows操作系统的依赖。它将独立开发运动规划,电机控制,通信和应用软件等IP模块。它将真正实现自控技术,打破外资品牌长期占据高端运动控制器市场的格局。

智能制造的核心技术

Kevin Kelly在他的书0x9A8B中写道:“Brooks总结了设计移动机器人的五个经验,包括传感器和执行器的紧密耦合,,这需要低级反射,而不是高级思维。”强调了感觉和控制的紧密结合。

作为工业机器人的核心技术之一,运动控制器在控制机器人在执行过程中的运动中起着关键作用。它被称为制造设备的“心脏”和“大脑”。它是“智能制造”的基础,是连接“智能”和“制造”的桥梁。

作为我国迫切需要解决的35项核心技术之一,工业和信息化部已将控制器列为我国需要完成的关键技术缺陷之一,并将其纳入“一站式“《失控》的应用计划。

机械工程专家谭建荣院士也表示:“机器人引领智能制造,核心控制器是机器人的核心技术之一。它是中国最重要的领域。”

然而,目前的运动控制器领域仍然由来自德国和日本的巨头主导,包括德国Beckhoff,西门子,库卡,日本三菱,FANUC等。国内技术与国外高端产品之间的差距仍然很大,导致国产机器人不稳定,精度不高,故障率高。

在此背景下,今年上海提出的《工业强基工程实施指南(2016-2020)》明确指出,重点关注智能制造应用,推动重点行业的智能升级和转型;努力克服一批“卡脖”核心部件和关键技术装备,着力培养一批智能制造独角兽和隐形冠军企业;创新推动5G,人工智能和大数据在智能制造中的深入应用,创新长三角智能制造协同发展机制,创新智能制造应用机制,政策支持重点和支持。

Real-time man是一家位于上海的创业公司,出生于上海华河天地智能园区。该公司创始人兼董事长江尧告诉第一财经记者:“运动控制器是一项基本的通用技术,在智能制造,国家产业竞争力和工业安全方面具有不可替代的作用。控制是一样的中国在装备行业对发达国家的依赖也很严重,很容易陷入困境。“

摆脱工业公交车的限制

随着技术的进步和改进,实时人员对芯片技术的进步和对运动控制领域的破坏性影响有着敏锐的洞察力。他开始尝试使用SOC-FPGA芯片进行运动规划和单轴集中控制多轴电机控制。这可以显着降低运行复杂算法的控制器的成本。这些算法对于需要以精确方式移动的机械运动建模和电机控制信号是必需的。

蒋尧告诉第一财经记者,过去,在工业总线的帮助下,运动规划与电机控制之间的交互信息越来越多,它可以支持更复杂的算法,从而提高了速度,准确性和稳定性。机器人有了很大的改进。但是工业总线的瓶颈也变得明显,例如带宽,绝对延迟和多个节点之间的同步。这些瓶颈限制了机器人性能的进一步提高,也抑制了行业对需要更多数据交互的控制策略的想象。

如何摆脱工业总线的限制,不再依赖英特尔X86控制器和微软的Windows操作系统?早在2015年,江瑶就开始思考这个问题,并成立了一个团队来自主开发技术可控的运动控制器。

经过四年的研发,投入数亿资金,实时团队通过不断的技术验证,创造了世界上第一台单轴多轴驱动控制运动控制器,并开发了台式六轴工业机器人Ritimeman P7A。测试其性能并标记德国KUKA KR6机器人。根据国家认证机构今年7月发布的性能测试报告,P7A的技术指标完全超过了KUKA KR6。

与实现相同性能的工业机器人相比,Real-Time的运动控制器体积小,重量轻,功耗低,可广泛应用于电动汽车轮毂电机,无人机,多轴加工中心,外骨骼等。动力装甲和灵活的手柄。

在国际上,运动控制器的应用场景已经开始拓宽界限。

早在2016年,在苏黎世联邦理工学院举办的一项竞赛中,由冰岛主动修复技术制造商ssur开发的第一个带电动膝关节和踝关节的假肢正式亮相。嵌入了先进的假体。运动控制器如何加速创新机电产品的开发提供了一个真实的案例。未来,运动控制器将在更广泛的领域开辟应用市场,包括消费,工业,物联网,医疗和办公。

但应该指出的是,虽然对运动控制器的需求增长很快,但即使是明年,整体市场规模仍然不到10亿元。相比之下,中国的自动化和工业控制市场接近2000亿。根据工业和信息化部的规划,到2020年,中国智能制造装备产业将培育成为具有国际竞争力的行业,建立完善的智能制造装备产业体系将超过3万亿元。

但是,在国内工业控制市场,国外品牌企业仍占据高端市场,国内企业定位于低端市场。对此,实时男性总经理何燕告诉第一财经记者,即时人即将发布针对国内高端市场的运动控制器,但性价比远远高于国外竞争对手,如果批量生产价格可以达到国际同类产品的一半。

帮助人工智能着陆

更大的市场需求来自服务机器人的未来。

最近,加州大学伯克利分校开发了一种新型机器人Blue,可以进行洗涤,折叠衣服和清理房间。 Blue的工作比工业机器人可以达到的精度要简单得多。

伯克利大学的机械工程师David Gealy说:“虽然这些机器人反应良好,但目前最大的问题是如果使用工业机器人,我们必须为它们添加传感器和反馈控制器,这将大大增加成本。”/P>

据介绍,蓝色机器人手臂材料的成本是3000美元,但一旦量产,其价格可以控制在5000美元,可以完成一项相对简单的任务。 “这个机器人的设计理念是,机器人将被人工智能系统用于视觉反馈和力反馈,以实现更智能的控制,就像人类控制自己的手臂一样。”江瑶告诉第一财经记者,“这也是我们未来服务机器人的方向。”

何燕告诉第一财经记者,Real-Timer基于现有的控制系统开发了基本的视觉功能和力感应功能,并提出了一种新的单片“驱动,控制和感知”运动控制器,以进一步整合感觉和控制。使机器人更智能,更灵敏。

“大脑正在做决定,而小脑正在做决定。我们希望通过这种'驱动,控制和感知'运动控制器实现类似于人类小脑的功能,帮助人工智能更好地着陆。”副总经理唐文斌博士告诉第一财经记者。

主编:王帅