2016年11月4日 星期五

‧ 2016\11\04\3S Market Daily 智慧產業新聞

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.柔性機械手發展到了什麼階段?

Realistic Robot Arm: Meet the Modular Prosthetic Limb!




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leiphone 林藠頭



IROS大會第一天主要是各種Workshop,針對機器人領域的某個具體議題召集來這個領域最好的研究者,每個人就自己最擅長的題做一個30分鐘的演講。

第一天大約有12個Workshop同時進行,分攤到每一個會議室,觀眾數量就不那麼多,看起來場面似乎有點「慘淡」,和對岸中國的國內很多峰會的大排場不一樣。

但聽眾貴精不貴多,這些參會的人都是從世界各地漂洋過海而來的,每個人都抱著明確的學習、交流目的而來。

我所在的柔性機械手workshop裡,會場大約30人左右,很多人一直在記筆記,偶爾會有人插空提問,會場氣氛「嚴肅活潑」,像是大學的小課堂,對於講者和聽眾來說交流效率特別高。IROS辦了29年,自然有它的過人之處。

筆者所在的會場是柔性機械手主題,一天的時間,有10個研究員做了主題分享,如何做運動規劃、如何應對「非結構化」的任務(常規的機械手,比如應用在流水線上的裝配機器人,大多用於完成一個特定的動作)、柔性機械手在醫療/工業自動化/家庭服務/救援/空間探索上的應用等等主題做了分享。


這裡面有很多問題要去解決,比如最簡單的一個,當一個機械手要去抓起一個物體的時候它的著力點要放到哪裡。圖片上示意了一種情況,抓取水瓶的時候,最佳的著力點是在把手上,但不是所有的機械手都能做出這種判斷。

IROS 2016 | 柔性机械手发展到了什么阶段?

這張圖展示了幾代柔性機械手在魯棒性、適應性、運動效率、控制、成本等各種指標上的優劣。

IROS 2016 | 柔性机械手发展到了什么阶段?

除了主題分享,還有兩個團隊帶來了demo。

IROS 2016 | 柔性机械手发展到了什么阶段?

這是一個重量僅僅1.5g的「爪子」,用矽材料製成的薄片,通電之後利用電場給爪子一個動力用來抓取較重的物體。DEMO展示的是抓取乒乓球的狀態。

IROS 2016 | 柔性机械手发展到了什么阶段?

另一個是一個機械手臂,手指是仿生的,作者是一個明明可以靠臉吃飯卻要努力科研的韓國妹子。

會場DEMO時間,各種口音各異的英文在熱烈地討論,認真研究產品。會場外,已經有人勾搭上了,就如同這個會議的初衷,「foster further collaborations」。



                                                                                                                                                                                                                             


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.對岸中國四大策略助推工業機器人發展 產業規模日趨增長

Fast-growing robotics market in China



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來源:智能製造網

本文針對工業機器人產業應如何發展這一話題,從工業機器人的發展意義、發展現狀、面臨挑戰、發展建議四個方面,來探討工業機器人的發展策略。

  四大策略助推工業機器人發展 產業規模日趨增長

隨著工業4.0的進一步發展和推動越來越多的企業考慮用工業機器人來替代工人,一方面人工成本增加給企業帶來負擔,這也使得工業機器人市場需求進一步加大,各地紛紛結合自有優勢發展工業機器人產業。那麼,面對發展熱潮,對岸的中國工業機器人產業該慧如何發展呢?

2013年12月底,對岸中國工信部發佈了《關於推進工業機器人產業發展的指導意見》,明確提出了中國工業機器人發展目標,即開發滿足用戶需求的工業機器人系統整合技術、主機設計技術及關鍵零組件製造技術,突破一批核心技術和關鍵零組件,提升量大面廣主流產品的可靠性和穩定性指標,在重要工業製造領域推進工業機器人的規模化示範應用。

針對工業機器人產業應如何發展這一話題,從工業機器人的發展意義、發展現狀、面臨挑戰、發展建議四個方面,來探討工業機器人的發展策略。

工業機器人是實現工業轉型升級的關鍵推手
隨著全球經濟環境發生的深刻變化,以及中國工業化進程的深入推進,中國工業已由過去的高速增長階段,進入到了以結構調整為主的中高速增長新階段。

目前,工業機器人已經大量應用在汽車製造、機械加工、電子電氣等領域。

未來還將朝向家電、石化、服裝、食品、橡膠、軌道交通等行業拓展。工業機器人的廣泛應用將推動製造業朝著數位化、智慧化的方向升級。同時,伴隨著中國產業結構調整升級不斷深入,工業機器人產業發展會進一步推動,市場擴展的速度也會進一步提高。

通過壯大工業機器人自身產業,拓寬下游應用領域,進而優化傳統產業結構,促使成本降低、效率提高和品質提升,實現轉型升級。因此,工業機器人是中國製造業轉型與提升,必不可少的高端裝備,也是其他新興產業發展的重要基礎。

工業機器人市場需求持續增加,產業規模日趨增長
近年來,工業機器人領域各類熱門產品不斷湧現,中國的市場規模也在不斷擴大。中國汽車及零配件行業和消費電子行業都需要大量的工業機器人設備。

據國際機器人聯合會(IFR)數據顯示,截止2012年,中國工業機器人年安裝量達22987台,同比增長1.8%。這一數量還將進一步增長,預計到2015年,年安裝量將達到32500台。從政策層面來看,2013年12月底,對岸中國工信部《關於推進工業機器人產業發展的指導意見》,明確提出了中國要在重要工業製造領域推進工業機器人的規模化示範應用。

這將有利於工業機器人產業的完善,也將從宏觀層面推動工業機器人的發展。

從企業投資角度來看,瑞士ABB、日本Fanuc(發那科)、日本YASKAWA(安川電機)、德國kuka(庫卡)這四大工業機器人行業巨頭都在中國設立了分公司。其中,安川電機除成立中國公司外,還投資中國本土廠商(杭州凱爾達機器人),通過本土化合作,進一步開拓市場。

總體來看,在政府和企業的共同努力下,中國工業機器人將呈現快速發展態勢,也將成為高端裝備的重點領域之一。

工業機器人發展面臨設計、技術、人才、模式等挑戰
第一,缺乏頂層設計。隨著富士康百萬機器人建設計劃,各地方政府看到了機器人產業的發展潛力,紛紛聲明要大力發展工業機器人產業。但是工業機器人產業有其技術密集、下游市場豐富、配套服務齊全的要求,並不是每一個地方都適合發展。

現在遍地開花的情況,實際是缺乏頂層設計,急功近利的表現。而這種粗放式發展模式,必將引起產業發展的不順暢,企業難以做扎實基礎,導致行業提前進入洗牌期。

第二,技術支撐不足。工業機器人技術屬於綜合型、跨領域復合技術,嚴重依賴於國家整體技術水平。中國精密製造整體水平不高,關鍵零YJ3件技術缺失,嚴重依賴進口,特別是在高性能交流伺服電機和高精密減速器方面,與國際技術的差距尤為明顯。

這種局面造成對岸國產工業機器人成本居高不下,同時影響到機器人本體、精密減速器、伺服驅動器和電機、控制器等核心部件的共性技術,嚴重制約了產業走向成熟及國際競爭力的形成。

第三,專業人才匱乏。中國有近百家從事工業機器人研究生產的大學院所和企業,現行的體製造成各家研究過於獨立封閉,機器人研究、研發分散,未能形成合力,產學研各自為戰,無統一標準,低水平重復研究,而基礎技術體系的普及、共享及高端技術的研究還不夠。

工業機器人產業既需要技術人才,也需要專業性的管理、運營、產品人才。由於目前這一類專業人才短缺,使得大學、科研院所的研究成果,與成型產品之間存在巨大的鴻溝,造成科研成果轉化效率低下,產業增速發展不明顯。

第四,生產模式固化。中國目前的裝備製造業以組裝為主,缺乏技術含量和創新動力,是世界的「製造工廠」而不是「創造工廠」。工業機器人的介入,會改變原有的生產流程和生產模式,這使得在低端製造業長期發展的過程中形成的固有思維短期內很難接受革新式的生產方式。

另一方面,中國目前的人力成本仍然相對較低,除了大型的密集生產之外,使用機器人仍然是一項較大投資,而且定制、安裝、折舊和維修等費用超過了人工成本,帶來的利益不足以衝抵投入,因此中國企業對使用機器人持有疑慮,產業難以迅速壯大。

政府和企業應合力推動工業機器人產業發展
針對當前中國工業機器人的發展基礎與現狀,以及發展中所面臨的諸多挑戰,賽迪顧問建議:各地政府要因地制宜,做好頂層規劃設計,聯合企業共同推進工業機器人產業發展壯大。

對於政府部門來說,實現工業機器人產業的跨越發展,離不開強大技術的支撐。因此,一方面要針對現有技術進行梳理,加大培育自有核心技術的力度,保證核心技術的自有知識產權化,避免受制於人;另一方面,採取積極措施,主動引入對產業發展有利的國際先進技術,形成完備的相關技術供給渠道,保證產業持續健康發展。


                                                                                                                                                                                                                             


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.3D 列印技術製作出可將雷射轉換成高聚超音波的變頻器

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來源: cnbeta網站



新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University)利用3D列印技術雷射激發-可控超音波變頻器,該變頻器是一組能夠將雷射光,轉換成高聚超音波的鏡組,利用雷射控制超音波,實現細胞級微觀物體的精細操作,南大教授克勞斯戴德·歐(Claus-Dieter Ohl)帶領團隊,利用3D技術研發出了,能實現更精確操作的此類變頻器。



傳統的此類變頻器,雷射光束脈衝射向有一層碳納米管塗層薄膜的玻璃鏡組,雷射光束傳來的熱量能夠激發塗層迅速形變,引發精密振動形成超音波。

但傳統技術的玻璃鏡組,只能以有限的形狀訂製,這讓超音波束,僅能集中於單點-就像放大鏡聚焦陽光一樣,這樣應用就十分有限。

而歐教授的團隊採用了3D列印技術製作了新的聚合物鏡組,這就能夠使得新鏡組的形狀,能夠按任意要求訂製。

這樣,就能夠讓雷射光激發的超音波在同時生成多個聚焦點,或者能夠讓超音波做到按順序在不同時間,於不同定點生成。

這樣就極大地提高了可控性和靈活性,能夠高效地為操控微觀物體,聚合物材料也遠比玻璃的成本低廉。比如圖演示的2立方釐米的概念原型變頻器,其製作成本僅為2美元。

該研究論文已經發表於近期發行的學術期刊《應用物理通信》,該技術有望應用於顯微外科手術、 材料分析、微流體元件的液體精細控制等領域。


                                                                                                                                                                                                                             


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.能量密度最大的汽車鋰電將問世 松下或被趕超


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如何證明一家汽車廠商是在認真搞電動汽車研發呢?沒錯,尋找專門的電池供應商研發並批量生產電池就是一個很好的證明。

Faraday Future正式宣佈與LG Chem建立合作聯盟,為自己提供電池產品。而後者之前已經為包括通用旗下雪佛蘭Bolt電動汽車的多款車型,提供鋰電池產品。

能量密度最大的汽车锂电将问世 松下或被赶超


LG Chem與Faraday Future的合作,讓我們看到了未來Faraday Future將會基於模組化平台來打造一系列不同類型的車型,並且均會採用LG Chem提供的鋰電池作為動力系統。

通過這種變量平台機構VPA設計,可以大幅減少成本,通過一個基礎的通用平台來調整不同的長度和配備不同的電機,能夠打造出從高性能跑車到家用SUV等各種車型。

而來自LG Chem的電池供應也會被整合到VPA平台中,通過與不同長度的底盤和軸距來生產不同容量的鋰電池組件。

而兩家公司在新聞發表會上表示,將會聯合生產目前「世界上能量密度最高的汽車鋰電池」,而之前的這一頭銜由特斯拉和松下的聯盟擁有,也是目前世界上唯一一家能夠生產60wWh及以上容量的電池廠商。


目前市面上關於這家來自加州的Faraday Future電動汽車廠商消息並不多,之前在CES 2015上,該公司展示了名為FFZER01的概念電動車,而該公司同時也在進行無人駕駛汽車的研發,並且與阿斯頓馬丁,共同投資10億美元在內華達州建立了工廠,而未來首輛車型,將會成為特斯拉Model X的競爭對手。
來源:techcrunch


                                                                                                                                                                                                                             


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