市场需求爆发 并联机器人走上生产线

“多年前，并联机器人还在实验室里躺着，而现在，越来越多并联机器人走进工厂流水线，代替人工作业。”天津大学教授、中国机械工程学会理事黄田日前如是说。

在医疗、食品、电子产品等生产流水线上，并联机器人广泛应用于最后的整理装箱环节。精准的抓取、灵活的转动、迅速的反应是其特点。它可以将巧克力拼成花的形状装进盒子里，可以代替人工完成一些危险品的装箱。

“在医药企业，输液袋装箱对于机器人而言是一种很难完成的动作，因为袋子是软的，不好抓，而且生产线速度要求非常快。以前都是人工抓，一条生产线围着十几个人往箱子里装，现在一台并联机器人可以替代一个班次，一分钟可装箱１５０袋到１８０袋。”黄田说。

正是因为机器人有人工无法比拟的优越性，越来越多的企业开始尝试让机器人“上岗”作业。黄田介绍说，“人站着重复劳动８小时，劳动强度高，产品质量容易出错。机器人作业大大解放了人的劳动力，除了速度效率提高外，产品质量、安全生产方方面面的问题都将迎刃而解。在一些特殊的场合，比如无菌车间的操作，机器人可以真正做到环境清洁，大大降低生产的安全卫生风险。”

细看黄田团队研制的并联机器人，与传统的机器人有很大区别。传统的机器人大多为串联机器人，像人的胳膊一样，在运行时需要一个关节一个关节地进行处理，因此每个关节里都要有电机，而并联机器人就像把几个胳膊合在了一起，只需要在机架上安装一台电机驱动，几个臂就可以自由操作，横向、纵向、斜向多个自由度运动。

“串联机器人有其优势，但是精度不如并联机器人，特别是需要高速运动的时候，如生产领域抓轻小物料的时候，串联不如并联。因为，串联机器人的结构决定其惯性大，不擅长高速运动。而且，并联机器人占地面积也比较小。”黄田说。

黄田团队在并联机器人领域的研究处于国内领先水平。经过多年的努力，黄田团队发明了具有完全自主知识产权的高速并联机器人新技术，突破了“几何精度保障、高速平稳控制、作业装备布局、物料视觉跟踪、抓取路径规划”５项瓶颈问题。２００１年，黄田团队研发了一种外转动副驱动的高速并联机器人Ｄｉａｍｏｎｄ机构，获得了美国专利和ＷＯ／ＰＣＴ，为国际首创。

近年来，伴随着产业结构的调整，我国企业的机器人需求呈爆发式增长，并联机器人在这样的环境下发展迅速。“可以看到，整个自动化水平在提升，机器人只不过是自动化水平提升的重要载体之一。”黄田认为，虽然机器人当前有很大的市场需求，发展迅速，但也有很多难题需要克服。“中国发明浩如烟海，但是能在工程领域具有实用价值的很有限。我们的科学研究、学术兴趣研究需要与真正的工程结合起来。根据工程领域的需求来做，还要突破国外的产权壁垒，实现工程设计，并真正运用到工程实际中去，这中间的每一步都充满了挑战。”黄田说。

为了不让科研成果沉寂在学校，黄田团队将自己研制的机器人推向市场。他的不少学生都开始创业，成立机器人公司，助力科技成果产业化。这其中，就有芜湖瑞思机器人有限公司。

芜湖瑞思机器人有限公司坐落于安徽芜湖市的机器人产业集聚发展基地。虽然去年才成立，但是凭借产学研的密切结合，已经开发出两大系列１０余种规格的高速并联及重载搬运机器人，完全可替代国外相关机器人产品。

“现在来洽谈的企业不少，越来越多的企业正在将并联机器人应用于生产领域。高速并联机器人从理论研究、关键技术攻关到实验样机制作都已经非常成熟，企业需要这样的产品，希望更多这样的产品能够产业化。”芜湖瑞思机器人有限公司负责人梅江平说。