贝加莱：打造开放式机器人控制系统

本刊记者/宋慧欣

贝加莱：打造开放式机器人控制系统

本刊记者/宋慧欣

贝加莱工业自动化（中国）有限公司机器人行业经理 王劲

作为全球知名的自动化产品和解决方案供应商，贝加莱公司虽然并不制造机器人机械本体，但却是机器人产业中不可或缺的一员，其提供的是机器人的大脑——机器人控制系统解决方案，包括机器人控制硬件及软件两个部分。据贝加莱工业自动化（中国）有限公司机器人行业经理王劲介绍，贝加莱公司为整个机器人提供了一个基础的开发平台，其把机器人运动控制、PLC控制、通讯控制等所需要的功能集成在一个平台上，同时为了满足不同层次的研发团队的需要，又在此基础上开发出了类似于手机APP的Mapp功能库，减少开发人员基础编程量，形成了标准功能块。贝加莱提供的控制系统硬件分别基于PCC硬件和基于PC硬件，能够满足不同客户对于机器人控制系统的功能和性价比要求。这些控制系统应用于不同的工业机器人类型，包括用于搬运的码垛机器人、用于分拣和拾取的并联Delta机器人、用于机床上下料的直角坐标机器人及用于点焊、弧焊、喷涂的6关节工业机器人等。

市场的未来

随着人口红利的快速消失以及从上而下对于智能制造战略的推进，中国机器人行业已经开始井喷式发展。随之而来的是机器人制造企业的急速扩张，大量企业涌入这一领域加紧抢占市场。行业竞争的加剧，促使机器人供应商开始着力研究机器人细分市场及细分市场内客户的需求，对此，王劲认为这正为贝加莱带来了机遇：“贝加莱一方面不断地为机器人市场提供更具性价比的硬件产品。同时，我们也不断加强同终端客户的交流，了解来自于不同的机器人应用行业的工艺需求和软件要求，把这些集成在我们开放式的控制系统平台。基于开放式架构，贝加莱的控制系统平台便于机器人生产商和最终用户能够迅速掌握和集成行业的工艺Know-How，助力其快速实现专业机器人产品的研发。”

当前，用户在工业机器人的选择上，最为关注的产品质量、技术服务和使用体验。王劲表示：“提高用户使用体验是贝加莱未来在工业机器人市场发展的着力点。机器人控制系统及应用软件如何更好地满足终端客户的使用要求，这包括控制系统行业工艺库的灵活集成、软件的易用度等多个方面。结合国情来看，从2008年至今，我国机器人产业实现快速发展，机器人应用数量不断创新高，但国内的机器人研发、应用人才储备不足，甚至高级的机器人操作人员都严重缺乏。如果我们的机器人控制系统对于操作人员应用更加方便，无需要太多的仿真、编程，降低使用者对于相关专业的要求，我认为是很有意义的。而贝加莱Mapp功能

就为解决这一问题而研发。另一方面，由于机器人要面对不同的行业、不同客户的要求，因此在确保应用软件易用的同时，又需能够灵活地集成各种工艺库，贝加莱控制系统一直所倡导的开放的底层架构、应用软件模块化能够很好地满足机器人行业未来发展的需要。”

技术的未来

科技进步必然会推动行业发展，智能技术的发展推动着各行各业的智能化进程，对于机器人技术也同样如此。对于工业机器人的智能化发展，王劲分析认为：“工业机器人智能化发展主要体现在对于产品和工艺的适应性上，如手机制造中型号切换、模具改变，机器人生产线如何快速地适应和调整，如何能够根据产品型号、工艺改变去调整加工方案；另外，工业机器人可以通过视觉系统及各种位置、力等传感器与外界进行状态、数据交互；最后，机器人示教编程也将会变得更加方便和简单。我相信未来更加智能化的芯片和更多复杂的控制算法也将会在工业机器人领域得到应用和发展。”

除了智能化，对于工业机器人技术与应用的未来发展趋势，王劲认为机器人的安全问题将会得到日益重视。“如何让机器人与人、与产线设备协同合作，将会是除智能化以外机器人发展和应用的重要方向。我们可以想象，一方面生产线上不同设备与机器人之间的协调动作和逻辑处理，需要确保不同工业总线/以太网之间数据通讯得以顺利实现，同时更需要安全监测，以便应付不同的应急情况。另一方面，人与机器人共同完成某项任务，人与机器人之间如何进行交互，这些交互需要不同的信息同时进行处理，例如各种力、彼此的位置等，不可避免的要涉及安全问题。”王劲解释道。

据其介绍，贝加莱的机器人控制系统已经部分集成了机器人安全控制功能，未来还将开发更多的安全功能模块以适应行业的需要。贝加莱于2003年推出的第一个开放且独立于总线的安全协议openSAFETY可以将工厂里的机器人与工艺设备、第三方机器人或设备集成在一个架构里实现安全通信，SLS@TCP/SLO@TCP/SLP@ TCP等都是SafeROBOTICS技术的功能，其基于openSAFETY的安全信息模型来实现机器人相关的安全信息交互，也即通过openSAFETY的集成，可以将SafeMOTION、SafeI/O与SafeROBOTICS和基于第三方总线如PROFINET、CANopen、Ethernet/IP等设备进行安全集成，形成整个智能制造产线的安全集成。

“openSAFETY实际上是解决智能制造中生产效率与安全的一个平衡方案，可在安全的前提下帮助用户保持OEE（设备综合效率），是未来智能制造的关键技术。”王劲表示。

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紧凑型工业PC—APC2100

APC2100在满足国内机器人性能要求的同时，在产品价格定位上将会更加符合国内客户的需求，APC2100的处理能力可以达到Core i3的水平，除了Runtime系统以外，还支持同时运行Windows系统。其机械尺寸紧凑，可以称为掌中PC，主要得益于在结构设计上采用“芯片上的系统（SoC）”这一概念。设计中没有额外部件，例如芯片集，从而最大限度降低热耗， 因此在任何温度范围内都不再需要风扇，系统本身就能很好地降温。另外Atom处理器所集成的图形引擎性能远远超出Core2 Duo处理器，并可支持DirectX 11，可以用来设计要求更高的的HMI软件。

智能型伺服驱动ACOPOSP3

该系列产品包括单轴/两轴/三轴驱动器，功率覆盖范围0.6~24kW，电流范围1.2~48A。其中三轴ACOPOSP3驱动器的外形尺寸设计得更为紧凑，比传统单轴伺服器，可以为机器人用户节省69%的安装空间。三轴驱动器的功率密度为4A/LITER，是目前市场上最高效的一款伺服驱动器。该款驱动器具有更短的扫描周期，三环调节周期为50s，处于世界领先水平，既高度契合了系统的动态性能，又具有前所未有的精度。它集成了更多安全功能：具有SLS（安全限定速度） 、SLP（安全限定位置）、 STO（安全转矩输出）等14项safety功能，满足SIL3、PLe、Cat4标准，可以缩短设备的停/开机时间。