躍居全球No.1，看中國做機(jī)器人大國的思路

　　如果說幾年前許多人對(duì)工業(yè)機(jī)器人還稍感陌生的話，那么現(xiàn)在“機(jī)器人時(shí)代”已悄然降臨身邊。今年上半年我國共銷售工業(yè)機(jī)器人6400臺(tái)，是去年全年銷售量的66.8%;預(yù)計(jì)全年國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人銷售總量將超過1.2萬臺(tái)，同比增長25%左右……2014年的國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)“火得發(fā)燙”。

　　在產(chǎn)業(yè)政策的激勵(lì)和市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下，機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè)產(chǎn)業(yè)化能力不斷提升，越來越多的新企業(yè)也積極投身于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，一個(gè)個(gè)與機(jī)器人有關(guān)的故事就這樣發(fā)生了……

　　第16屆中國國際工業(yè)博覽會(huì)上，一組工業(yè)機(jī)器人在進(jìn)行操作演示。

　　2014年，工業(yè)機(jī)器人被來自全世界的喧囂議論包圍著。無論誰談到第三次工業(yè)革命和工業(yè)4.0，就不得不說機(jī)器人;無論誰提及先進(jìn)制造和新科技革命，也都會(huì)說到機(jī)器人。其中，中國機(jī)器人的話題又成了最大的焦點(diǎn)。這是因?yàn)椋I(yè)機(jī)器人在中國市場(chǎng)總銷量已經(jīng)占到全球銷量的五分之一，超過日本，成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。

　　當(dāng)機(jī)器人在中國各家企業(yè)生產(chǎn)一線忙得熱火朝天時(shí)，中國敏銳的“創(chuàng)新”神經(jīng)再次被觸動(dòng)。在政府部門，在科研院所，在企業(yè)一線，正發(fā)生著很多振奮的故事。所有故事中，有一個(gè)共同的聲音，這就是——奔跑吧，機(jī)器人!

　　上圖 北京科博會(huì)上展示的智能機(jī)器人

　　從機(jī)器蛇到大飛機(jī)

　　一條機(jī)器蛇與邢登鵬“對(duì)視”著。

　　這一幕發(fā)生在5年前卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人所組織的一次展覽上。與其說展覽，不如說是一場(chǎng)高級(jí)機(jī)器人的“聚會(huì)”，各種想得到和想不到的機(jī)器人在快門聲中出盡了風(fēng)頭。

　　“你能叫它爬到我的腿上嗎?”邢登鵬說。“當(dāng)然!”這條“蛇”順著他的褲腿向上爬。邢登鵬用所有“專業(yè)”神經(jīng)去感受它：對(duì)褲子沒有很大抓力，“蛇”身上的各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)流暢。這讓當(dāng)時(shí)在這所全美第一的機(jī)器人所訪問學(xué)習(xí)的邢登鵬大開眼界，再想想國內(nèi)技術(shù)與之相比的差距，心里萬分著急。

　　5年過去了。如今，邢登鵬已經(jīng)是中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所副研究員。他和同事吳保林、李海鵬等手上最新的任務(wù)，就是攻關(guān)一種高級(jí)工業(yè)機(jī)器人：復(fù)合材料鋪絲機(jī)。

　　飛機(jī)機(jī)翼多是特殊材料制成且形狀不規(guī)則，需要有特殊的裝備將材料一層層鋪上才能成型。這個(gè)裝備就是鋪絲機(jī)，法國、西班牙做得最好，但技術(shù)長期被國外封鎖，我國企業(yè)要用，至少得掏上千萬元，當(dāng)然，還得在別人愿意賣的前提下。為此，中科院自動(dòng)化所研究團(tuán)隊(duì)去年開始就瞄準(zhǔn)了這塊硬骨頭，立項(xiàng)攻關(guān)。

　　這個(gè)鋪絲機(jī)難就難在，它要在機(jī)械臂的前端安裝附加設(shè)備，讓機(jī)器人能在運(yùn)動(dòng)中完成鋪料、加熱、塑狀成型，比一般的搬運(yùn)、焊接復(fù)雜得多。前端設(shè)備怎么做、運(yùn)動(dòng)控制怎么弄，都是大難題。所以，目前國外都沒有幾家能做出來。但是，這個(gè)高級(jí)機(jī)器人一旦誕生，不僅能推動(dòng)國產(chǎn)大飛機(jī)制造，還能被應(yīng)用于很多跟復(fù)合材料相關(guān)的制造業(yè)，勢(shì)必讓我國工業(yè)機(jī)器人的水平再進(jìn)一步。

　　同時(shí)，這個(gè)鋪絲機(jī)項(xiàng)目還很接地氣，已經(jīng)跟天津市東麗區(qū)聯(lián)合成立了研究院，一旦研制成功，將成立公司進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作。5年前被國外機(jī)器人觸動(dòng)的邢登鵬，如今正和同事們憋著勁要做出觸動(dòng)國外的成果。

　　機(jī)器人，大概由本體、傳感系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。如果非要跟人對(duì)應(yīng)，本體相當(dāng)于軀干，傳感系統(tǒng)如同眼睛、皮膚，執(zhí)行系統(tǒng)則是關(guān)節(jié)、肌肉，控制系統(tǒng)是大腦。在邢登鵬看來，我國機(jī)器人正努力從“軀干”走向“大腦”。“在這個(gè)過程中，我們關(guān)鍵部件要跟上、要向智能化發(fā)展、要瞄準(zhǔn)高端前沿裝備，整個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)境和研究氛圍也必須把軟件提高到跟硬件一樣的重視程度。”邢登鵬說。

　　重拾8年遺珠

　　與科研院所一樣，企業(yè)也邁開大步“走向”機(jī)器人。

　　2014年的高潤林變得更加繁忙，在陜西寶雞總部廠區(qū)，這位在秦川機(jī)床干了28年的“老技術(shù)”要和同事們扛起一個(gè)大任務(wù)：工業(yè)機(jī)器人減速器研發(fā)。

　　減速器，其實(shí)離百姓生活并不遠(yuǎn)。高檔酒店的自動(dòng)門、高鐵車廂里的自動(dòng)門等都在用減速器這個(gè)增力設(shè)備。只是用到機(jī)器人身上的減速器對(duì)傳動(dòng)精度要求更高，誤差要控制在六十分之一度之內(nèi)。只有這樣，才能保證機(jī)器人重復(fù)勞動(dòng)時(shí)的精度。這個(gè)“精致”部件長期依賴進(jìn)口，不僅讓我國機(jī)器人企業(yè)成本增加，交貨期也不能保證，無法穩(wěn)定生產(chǎn)。要解決這個(gè)問題，只能靠自主創(chuàng)新。

　　其實(shí)，秦川機(jī)床做減速器并不是心血來潮。高潤林回憶說，早在上世紀(jì)90年代，大連交通大學(xué)就聯(lián)合秦川承擔(dān)了國家863項(xiàng)目“機(jī)器人用RV減速器”。之所以選擇秦川，是因?yàn)樯a(chǎn)這種減速器必須依靠精密齒輪制造技術(shù)，而這一技術(shù)正是磨齒機(jī)生產(chǎn)定點(diǎn)單位秦川機(jī)床的特長。

　　4年攻關(guān)，圖紙終于變成了實(shí)物?？蛇@個(gè)高投入、低產(chǎn)出的東西能賣給誰呢?市場(chǎng)在哪里?在當(dāng)時(shí)的環(huán)境下，誰也看不清，秦川只能把精力先投在主營業(yè)務(wù)上。漸漸地，這個(gè)創(chuàng)新成果被束之高閣，而且一放就是8年。

　　這之后，中國工業(yè)機(jī)器人的裝機(jī)量每年以超過20%的速度增長。市場(chǎng)的曙光掃除了遲疑。2009年，秦川決定重拾減速器研發(fā)，但是，早年先進(jìn)的成果已被實(shí)現(xiàn)甚至超越，要達(dá)到領(lǐng)先水平，難度不亞于最初的攻關(guān)。

　　“減速器的關(guān)鍵零件包括偏心軸、針齒殼、擺線輪、行星齒輪等，每一個(gè)部件都有很大的加工難度。”高潤林說，倘若是一般部件，照著清單采購零件，用現(xiàn)成的設(shè)備就能做?？蛇@個(gè)新玩意，不僅要做出“蛋”——減速器產(chǎn)品，還要有“雞”——能夠批量穩(wěn)定生產(chǎn)減速器的專用設(shè)備。好在秦川已有減速器研發(fā)基礎(chǔ)以及在機(jī)床加工設(shè)備上的優(yōu)勢(shì)，再加上市場(chǎng)發(fā)展的強(qiáng)烈緊迫感，讓這第二次攻關(guān)能夠大跨步推進(jìn)。

　　提前謀劃和付諸行動(dòng)，讓秦川的減速器項(xiàng)目在今年正式得到了國家科技重大專項(xiàng)支持。

　　目前，秦川機(jī)床生產(chǎn)的BX減速器在主要技術(shù)指標(biāo)上已能媲美國際同類產(chǎn)品，明年將具備6萬套至9萬套的生產(chǎn)能力。“產(chǎn)品一旦批量入市，對(duì)國內(nèi)機(jī)器人減速器市場(chǎng)，包括產(chǎn)品的價(jià)格走向，都將產(chǎn)生重要影響。”高潤林說。

　　系列化、高精度、低成本，這是秦川機(jī)床董事長龍興元對(duì)減速器研發(fā)的要求。“我是學(xué)機(jī)械工程出身，許多事都習(xí)慣做好了再說。”龍興元習(xí)慣了低調(diào)，但也堅(jiān)信，秦川的關(guān)鍵元件將助推中國機(jī)器人迅速產(chǎn)業(yè)化。