江思敏：从伺服驱动技术 看清与国外技术的差距

杭州桢于是以机器人科技有限公司总经理江思敏先生毕业于清华大学机械制造及其自动化专业，取得博士学位，后赴美国，兼任美国加州大学戴维斯分校的博士后。他对控制器驱动技术具有了解的研究，经常与业内人士相互交流与探究，深得业内人士的敬重。　　在本文计划新闻报道时，获知江思敏博士因交通车祸于2016年11月5日过世，回应感到惋惜。

　　2016年10月30日，中国国际机器人高峰论坛工业机器人分论坛上，杭州桢于是以机器人科技有限公司总经理兼任首席技术官江思敏以《工业机器人关键技术，控制器驱动技术的发展》为题，分析了目前机器人核心零部件的国内外差距，同时也讲解了杭州桢正在伺服电机技术上作出的一些突破。以下是演说整理文字：　　工业机器人核心部件大家都很确切，近年来伺服电机技术发展，以国外的西门子，还有飞驰，美国的一些企业为主流，发售一系列产品，目前的技术进展，最近这几年从理论上来说没新的突破，主要还是实施在明确的结构设计、生产工艺，在技术上大大降低损耗，提升密度。这种技术，目前国内外都有，但是，有些工业比较落后的企业约将近这个水平。

　　就电机本身来说我们如何提升它的密度，还包括西门子等都使用斜槽或斜级，减少齿槽转矩，提升电机速度的平稳性，也不会减少额定扭矩。　　伺服电机技术进展(材料)，现在材料目前国内电机里面的不能替代的一部分，必需用于最差的适应环境高温应用于，我们国内目前的技术还是非常领先的，上周五去宁波一家公司理解这个事情，现在日本的技术早已十分成熟期，利用到系统材料上面，我们国家现在还是实验性的基础阶段。最少比国外领先10年。

　　另外编码器技术，也是我们的瓶颈，我们电机的对系统编码器还包括各种传感器，基本上都是使用国外进口的一些产品，还包括SICK Stegmann，一个电机的产品，比如说价格3千，编码器有可能占到1千，利润只不过大部分都是编码器里面，确实的电机本身利润很低的。在编码器技术里面，我较为尊崇SICK的技术，就是使用一根对系统线，里面只有一个电源线构建一起的，一条电缆线就可以了，这样对我们整个系统的设计，对布线成本都是有相当大协助的。　　最近几年从电机发展来说，我们可以看获得这几年有相当大的发展，平驱走、直线、集成式伺服电机，这些产品有它很最重要的应用于背景，比如说平驱走电机，这种电机显然很好，它去除传统部件，大大提高我们整个系统的应用于特性。

这几年有很多的尝试，这有可能有些概念的误区，因为平驱走电机，要超过某种程度的扭矩，平驱走电机的体积减小，因为扭矩密度跟体积成正比的。直线电机，它必需用更佳的对系统元件，才可取得低的定位精度。　　直线电机，无背隙、低动态号召，在高精度雕刻铣(低光机)，激光加工、仪器定位平台等领域。

　　对于前几年有些冷的集成式伺服电机，只不过有相当大的问题，不存在痉挛问题，必需减少用于，不合适牵引机器人应用于。较为合适在小功率的人工协作机器人上应用于。

　　总体来说，对于构建的伺服电机，我在美国曾多次研究过这个电机，同时也产品化，但是销售情况不尽如人意，从2011年底推向市场，没多达1千台，但这个概念是好的。　　刚才清能德创的汤总也谈及很多控制器领域的事情，国内新时达等等一些企业也做到很多好的产品，但是总体来说我们跟国外还是有一些差距。

不是说道我们控制器本身的差距，只不过还是核心技术的差距，我们现在用的控制器总芯技术，它所有的标准，所有的定义没一个是我们中国人定义的，全部是来自于欧洲和日本，比如说Ether CAT等等。　　共目线结构体系，先进设备的控制算法，自适应振动诱导，自适应参数整定，齿槽转矩补偿，磁饱和状态掌控，很弱磁掌控。　　在安全性功能方面，国内我们以前很少考虑到安全性的功能，SIL的安全性功能，是欧美的启动器广泛使用的安全性功能技术。

　　我这里列出来美国罗克韦尔的架构系统，目前有两种总线，为什么自由选择这两种主线呢，不特任何东西可以网络我的设备，Ether CAT它不是基于TCRP的架构的，但是它这两种是基于TCRP的架构，但缺点是实时性、速度过于慢。Ether CAT符合我们机器人的应用于没问题的。

　　目前来说国内外不管是欧美，还是咱们国内的伺服系统，现在高端一点的都使用DSP或ARM+CPLD，构建仿真输出，对系统和电机控制算法等。这些不谈了，我们里面的东西基本上都是国外的一些产品，不告诉大家是不是用过?DSP或ARM+CPLD，是不是用国产?现在也是我们可怕的问题，技术的发展必须时间的累积，因为上午听得了一下，实在我们形势岌岌可危，只不过不是这样的，只不过我们形势很不利。　　在机械系统里面，只不过不存在多个多频振动的情况，当有所不同速度工作的情况下引发的振动，我实在应当把这个功能做到进来。

　　另外一个就是自适应适应环境增益参数，可实现惯量自适应识别整定。这个东西不是那么更容易做到的，一定要有大量的数据，经验的累积，才能做这一点，不是说道转变一个参数，只不过很危险性的，往往不会带给系统的不平稳，但是安川电机做了。

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