有人說，我國核心工業(yè)軟件領(lǐng)域還是“無人區(qū)”塔橡，為智能制造帶來了“成長的煩惱”图焰。

如果說启盛，以前軟件只是硬件的附屬物，那么技羔，現(xiàn)在的軟件已反客為主僵闯，成為了機(jī)器的大腦和神經(jīng)，主宰著機(jī)器世界的運(yùn)行邏輯藤滥。然而鳖粟，對(duì)于看不見、摸不著的軟件里面究竟有什么拙绊，卻是很難說得清向图。

縮小到工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域來看，國產(chǎn)機(jī)器人本體產(chǎn)品的未來方向必然是中高端領(lǐng)域哟俩，而國產(chǎn)中高端產(chǎn)品在未來的優(yōu)勢以及與進(jìn)口品牌競爭的關(guān)鍵點(diǎn)就在于多行業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵工藝碉讯、軟件算法是否能夠真正為客戶帶來價(jià)值。

機(jī)器人專業(yè)化進(jìn)入“軟件決定”時(shí)代

目前來看褐琼，中國工業(yè)機(jī)器人的行業(yè)應(yīng)用開始細(xì)分化拿奥，促使機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用軟件的工藝性越來越強(qiáng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)呈細(xì)微差異化漆究；硬件趨同發(fā)展母滤，應(yīng)用軟件豐富化；工業(yè)領(lǐng)域人工智能在機(jī)器視覺領(lǐng)域初步應(yīng)用钉榔，大數(shù)據(jù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來智慧生產(chǎn)城砖。

從工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系來看，從最底層的基礎(chǔ)理論到核心零部件技術(shù)圣钝，到機(jī)器人的系統(tǒng)技術(shù)以及集成應(yīng)用技術(shù)廷诺，再到最后的智能制造產(chǎn)線技術(shù)，每一層技術(shù)都離不開軟件和算法肖喂。

梅卡曼德CEO邵天蘭認(rèn)為簇抵，工業(yè)機(jī)器人的軟件可以根據(jù)使用目標(biāo)來分類，包括如西門子開發(fā)的工廠級(jí)規(guī)劃仿真軟件，各機(jī)器人廠家推出的編程仿真軟件碟摆，專門離線廠家推出的軟件晃财，專門的視覺軟件，而梅卡曼德推出的是綜合視覺典蜕、規(guī)劃的新一代編程軟件断盛。

節(jié)卡機(jī)器人CTO許雄則立足于協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域來分類，包括應(yīng)用軟件愉舔，如離線編程钢猛、虛擬仿真、人機(jī)交互界面轩缤、示教軟件命迈、視覺系統(tǒng)等；控制軟件火的，包括速度規(guī)劃躺翻、碰撞檢測等；以及一體化關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)軟件卫玖。

在庫柏特CEO李淼看來真葱，建模（設(shè)計(jì)、布局辐胆、選型）讨砍、感知（力控、視覺）卸研、規(guī)劃（離線仿真運(yùn)動(dòng)規(guī)劃）佩讨、執(zhí)行（維護(hù)、監(jiān)控多盅、大數(shù)據(jù)運(yùn)用）是軟件的四個(gè)層面把毒，而這些都是庫柏特所開發(fā)的COBOTSYS操作系統(tǒng)里可支持的選項(xiàng)。

配天機(jī)器人總經(jīng)理索利洋表示勤右，工業(yè)機(jī)器人軟件發(fā)展的重要性主要體現(xiàn)在軟件架構(gòu)徽捶、功能實(shí)現(xiàn)、核心算法上虫甲，軟件和算法進(jìn)一步促進(jìn)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)控制淡箱、力感知、行業(yè)應(yīng)用辩块、人機(jī)交互蛔六、3D離線仿真、機(jī)器視覺以及其它配套軟件功能的實(shí)現(xiàn)废亭。

而在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域国章，斯坦德CEO王永錕指出，軟件包括部署在機(jī)器人本體上的機(jī)器人操作系統(tǒng)，以及部署在服務(wù)器上的車輛調(diào)度系統(tǒng)液兽，為了研發(fā)還會(huì)有調(diào)度仿真軟件骂删。賓通智能專注于軟件算法平臺(tái)，在創(chuàng)始人龔超慧看來抵碟，SLAM算法、調(diào)度系統(tǒng)坏匪、STP排程系統(tǒng)是群體智慧工廠解決方案的必要軟件拟逮。

總結(jié)起來，目前談得比較多的工業(yè)機(jī)器人軟件主要有以下幾個(gè)類別：

示教在線編程和離線編程

通常來講适滓，機(jī)器人編程可分為示教在線編程和離線編程敦迄。示教在線編程在實(shí)際應(yīng)用中主要存在以下問題：過程繁瑣、效率低番恭；精度完全是靠示教者的目測決定奖岛，而且對(duì)于復(fù)雜的路徑示教在線編程難以取得令人滿意的效果。

相比之下坠诈，離線編程可以減少機(jī)器人的停機(jī)時(shí)間淑储，當(dāng)對(duì)下一個(gè)任務(wù)進(jìn)行編程時(shí)，機(jī)器人仍可在生產(chǎn)線上進(jìn)行工作扯氯。從而使編程者遠(yuǎn)離了危險(xiǎn)的工作環(huán)境俏堆；適用范圍廣，可對(duì)各種機(jī)器人進(jìn)行編程烟内，并能方便的實(shí)現(xiàn)優(yōu)化編程篡呆；可對(duì)復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程；便于修改機(jī)器人程序面旋。

如今摇龟，工業(yè)機(jī)器人要適應(yīng)各種工藝，如打磨吟沮、噴涂遮乾、拆碼垛、焊接刹勃、激光切割渤愁、點(diǎn)膠、上下料等深夯，這些需求對(duì)機(jī)器人提出了在編程層面上更高的要求抖格。為此，國產(chǎn)本體廠商推出的新品越來越傾向于聚焦某一個(gè)工藝咕晋。

埃斯頓利用自身在金屬成形機(jī)床行業(yè)的優(yōu)勢雹拄，定制了折彎機(jī)器人，具有計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程、智能化自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)滓玖、自動(dòng)跟隨等功能坪哄，能夠滿足大部分鈑金折彎應(yīng)用需求，與國內(nèi)外折彎機(jī)龍頭廠家都有合作势篡。

針對(duì)陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)翩肌，埃夫特與合作伙伴共同開發(fā)了基于配備無動(dòng)力關(guān)節(jié)臂、具備IP65防護(hù)等級(jí)和噴釉工藝軟件包的加長臂展的噴釉機(jī)器人禁悠，機(jī)器人可采用離線編程和無動(dòng)力關(guān)節(jié)臂示教兩種方式念祭，分別應(yīng)對(duì)外形簡單和復(fù)雜的工件。

為了協(xié)助集成商打造細(xì)分領(lǐng)域最具競爭力的產(chǎn)品撤筐，華數(shù)機(jī)器人開發(fā)細(xì)分領(lǐng)域的軟件工藝包裙系，如焊接工藝包、視覺工藝包午伍、上下料工藝包眼膊、涂料工藝包、碼垛工藝包傲轮、機(jī)床工藝包舆鸿、傳送帶跟蹤工藝包等。

以碼垛工藝包為例百膳，特點(diǎn)包括通過簡單的圖形化參數(shù)界面設(shè)置之后便能正常使用惕衩；最短可以用4行代碼完成碼垛功能；清晰的示意圖可以根據(jù)產(chǎn)品布局選擇對(duì)應(yīng)的碼垛排樣侥镀；所有規(guī)則物體的堆放都可以用到此功能协超；可應(yīng)對(duì)矩陣、回型皇可、和自定義等碼垛樣式雕什，根據(jù)不同需求可制定趨近方式。

今年6月份显晶，配天發(fā)布了新一版配天專用3D離線仿真軟件系統(tǒng)“RobotLive”贷岸，可以完成打磨復(fù)雜軌跡編程。同時(shí)開發(fā)了RPsim離線編程助手磷雇，能夠?qū)崿F(xiàn)快速離線編程偿警、PC端運(yùn)行、語法校驗(yàn)唯笙、示教器操作真實(shí)還原螟蒸。

高工機(jī)器人研究所所長盧彰緣表示，這體現(xiàn)出不少本體廠商已經(jīng)開始“向前一步走”崩掘，推出自身產(chǎn)品配套的工藝包七嫌，這在一定程度上為集成商合作伙伴及客戶帶來了應(yīng)用上的便捷少办。但值得警惕的是，從各家推出的產(chǎn)品和工藝包來看诵原，開始出現(xiàn)“同質(zhì)化”的趨向英妓。

視覺與力控

機(jī)器視覺并不是一個(gè)新鮮事物，最早在上世紀(jì)80年代就開始應(yīng)用于產(chǎn)品檢測當(dāng)中狠寒，到現(xiàn)在全球市場已經(jīng)相當(dāng)成熟呈篱。機(jī)器人+機(jī)器視覺進(jìn)行定位、識(shí)別伐狼、引導(dǎo)的風(fēng)口也在不斷顯現(xiàn)臣塑，成為人工智能優(yōu)先落地的技術(shù)場景之一。

隨著科創(chuàng)板的開閘疟骤，以天準(zhǔn)科技药阔、華興源創(chuàng)為代表的國內(nèi)機(jī)器視覺檢測企業(yè)開始獲得更多關(guān)注冲驶。從代理到自研陨梅，中國機(jī)器視覺廠家開始走出自己的道路。

在應(yīng)用場景中杖扫，AI視覺檢測平臺(tái)能夠快速押强、有效、低成本地生成數(shù)據(jù)煎喘，通過AI算法形成本地調(diào)研API溜棉、云端調(diào)研API、集成解決方案卫漫、系統(tǒng)化解決方案菲饼，最終輸出服務(wù)，服務(wù)進(jìn)一步在應(yīng)用場景中得到不斷驗(yàn)證和完善列赎。

與檢測場景不同宏悦，機(jī)器視覺配合機(jī)器臂進(jìn)行無序抓取、配合AGV小車進(jìn)行定位導(dǎo)航包吝，還屬于新鮮事物饼煞。受制于技術(shù)、成本诗越、解決方案的限制砖瞧，目前的市場雖然在不斷興起提升，但距離大規(guī)模爆發(fā)還有一段距離嚷狞。

隨著裝配和打磨等需求的日益凸顯块促，集成六維力矩傳感器的力控機(jī)器人，在接觸床未、搜尋褂乍、插件或打磨的過程中持隧，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)建立力與末端速度映射關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)柔順的阻抗控制粟五、力位混合控制以及精準(zhǔn)的力輸出腕浴，從而實(shí)現(xiàn)力反饋控制。

機(jī)器人操作系統(tǒng)

2016年成立的庫柏特科技是世界范圍內(nèi)首次提出工業(yè)機(jī)器人智能操作系統(tǒng)的公司条焙，將機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型植入“機(jī)器人大腦”COBOTSYS阅六，確保工業(yè)機(jī)器人安全、穩(wěn)定漂熙、易用芒单，連接終端用戶、機(jī)器人制造商與系統(tǒng)集成商袖况，快速實(shí)現(xiàn)客戶的需求抗躺。

在AGV領(lǐng)域，斯坦德從底層構(gòu)建的SROS系統(tǒng)抢驴，能夠在工業(yè)蛀篓、商用、服務(wù)型產(chǎn)品中通用做身⊥杈簦基于這套系統(tǒng)，延伸出定位算法汁咏、控制算法亚斋、導(dǎo)航算法、調(diào)度算法等攘滩，進(jìn)而就可以隨心所欲生產(chǎn)出各種小車帅刊，實(shí)現(xiàn)軟硬件融合。

仙知機(jī)器人可視化管理系統(tǒng)RoboGlue漂问，能與企業(yè)的MES赖瞒、WMS、WCS等系統(tǒng)無縫對(duì)接级解，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求獲取冒黑，并下發(fā)作業(yè)任務(wù)給到調(diào)度系統(tǒng)及移動(dòng)機(jī)器人完成產(chǎn)品出入庫、產(chǎn)線對(duì)接勤哗、貨物搬運(yùn)抡爹、貨到人無人化運(yùn)輸?shù)纫幌盗兄悄芪锪鬟\(yùn)輸工作。

在AIoT領(lǐng)域芒划，2019年初曠視發(fā)布曠視河圖冬竟，這是一套致力于將機(jī)器人與物流、制造業(yè)務(wù)快速集成鼻昼，一站式解決規(guī)劃悟津、仿真山椎、運(yùn)維、運(yùn)營全流程的操作系統(tǒng)宗瓢，具備生態(tài)連接徒妒、協(xié)同智能、數(shù)字孿生三大特性旷厨，能夠?yàn)槲锪鞒硕鳌⒅圃斓刃袠I(yè)提供廠商和多設(shè)備的接入能力，以及豐富的機(jī)器人智能化管理方案腋意。

軟件即“利潤”容蕉？

據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查預(yù)測：2021年全球GDP的比重將有50%來自數(shù)字化經(jīng)濟(jì)，中國會(huì)超過55%往软。到2030年亩当，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型上，GDP的比重將超過77%哟蝉。通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型能幫助制造業(yè)提升8%-13%稅前的利潤蜓耻。

這個(gè)利潤的提升對(duì)很多制造業(yè)企業(yè)來講是非常可觀的烂瘫，因?yàn)楹芏嘀圃鞓I(yè)行業(yè)的利潤僅在10%左右媒熊。

以國內(nèi)噴涂行業(yè)為例奇适，泰達(dá)機(jī)器人董事長陳大立表示坟比，目前國內(nèi)噴涂領(lǐng)域存在三大問題：一是在實(shí)際應(yīng)用中自動(dòng)化程度和周邊設(shè)備的配合度不高；二是原材料浪費(fèi)和環(huán)境污染嚷往；三是機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)度及性能仍有上升的空間葛账。

例如作業(yè)規(guī)劃和干涉碰撞檢測的自動(dòng)化程度低、定位標(biāo)定和離線編程等生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長皮仁、對(duì)作業(yè)柔性和可拓展性考慮不足導(dǎo)致設(shè)備利用率不高等籍琳，在單件小批量生產(chǎn)模式下，有時(shí)無法體現(xiàn)出機(jī)器人的優(yōu)勢贷祈，影響產(chǎn)品的壽命和用戶體驗(yàn)趋急，使得產(chǎn)品缺乏競爭力。

此外势誊，在機(jī)器人噴涂過程中產(chǎn)生大量的涂料浪費(fèi)呜达，有機(jī)揮發(fā)物質(zhì)VOC，如苯颊鳄、醛類槽脑、胺類等排放會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

為了更好地適應(yīng)單件谤蚌、小批量生產(chǎn)模式下多變的任務(wù)需求煌摊、復(fù)雜的場地環(huán)境衫沽，提高定位及運(yùn)動(dòng)精度，縮短離線編程和生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間资杆，提高設(shè)備利用率等酒吠，泰達(dá)機(jī)器人通過“機(jī)器人+霧化器+工藝+云服務(wù)”的方式為客戶提供一體式的機(jī)器人智能數(shù)字化噴涂整體解決方案。

賓通智能創(chuàng)始人龔超慧進(jìn)一步指出课陪，之前工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的十年是“非標(biāo)準(zhǔn)化”的十年灶逃，非標(biāo)的能力決定了項(xiàng)目能力，但未來的十年是數(shù)據(jù)化莫彩、標(biāo)準(zhǔn)化的十年鬼胸，提煉標(biāo)準(zhǔn)化的能力決定了項(xiàng)目能力和盈利能力。

因此琼牧，機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈恢筝，包括核心零部件供應(yīng)商、智能部件提供商巨坊、智慧工廠頂層設(shè)計(jì)商撬槽、機(jī)器人本體廠商、行業(yè)解決方案集成商等上中下游伙伴需展開深層次的合作趾撵。

軟件真的能“定義世界”嗎侄柔？

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能占调、大數(shù)據(jù)的逐步推進(jìn)暂题，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年中國工業(yè)軟件市場規(guī)模達(dá)到1678.4億元究珊，同比增長16.0%薪者，在過去三年中年均增長超過15%，但整體來看增速仍然較低剿涮。  智能工廠的三個(gè)核心要素是數(shù)據(jù)言津、傳輸、計(jì)算取试，云計(jì)算署氏、物聯(lián)網(wǎng)與人工智能將成為拉動(dòng)智能制造發(fā)展的三駕馬車。

為了提高機(jī)器人的智能化程度馁掺，如專家系統(tǒng)晓够、模糊系統(tǒng)、進(jìn)化計(jì)算吐捞、群計(jì)算移卢、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法也將被大量引入吹蜡，而圖像識(shí)別涩凑、語音識(shí)別呈锣、語音合成、自然語言理解等技術(shù)也會(huì)被廣泛應(yīng)用于增加宜掏、改良人機(jī)交互方式秒准。

此外，云計(jì)算惹虏、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展供役，資源共享、知識(shí)共享精置、數(shù)據(jù)挖掘等理念為提高機(jī)器人的分析计寇、決策和協(xié)作能力提供了新的思路。

業(yè)內(nèi)人士表示：“未來是以軟件定義世界脂倦，數(shù)據(jù)定義未來番宁。”

然而赖阻，高工機(jī)器人研究所所長盧彰緣也指出：“工業(yè)軟件過去在中國一直得不到足夠的重視蝶押，從基本的CAD到PROE、UG都是采用外國的軟件火欧，過去的拿來主義發(fā)展到現(xiàn)在棋电，回頭看才發(fā)現(xiàn)無人等候。想要實(shí)現(xiàn)追趕需要從政策引導(dǎo)苇侵、人才培養(yǎng)赶盔、場景設(shè)計(jì)等方面去綜合布局，工業(yè)軟件方面的高端人才將更加緊俏衅檀≌信伲”

（潘敏瑤 高工機(jī)器人（ID：gaogongrobot））

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