2019年，阿童木機(jī)器人完成了B1、B2兩輪融資，資本的肯定也讓其在一眾企業(yè)中脫穎而出，而從成立到現(xiàn)在，支撐著阿童木快速增長(zhǎng)的核心關(guān)鍵無(wú)外乎兩點(diǎn)：一是走自主研發(fā)的道路；二是深挖客戶的需求。
 

作為工業(yè)機(jī)器人的三大核心零部件之一，同時(shí)也是工業(yè)機(jī)器人的大腦，控制器的好壞直接決定了機(jī)器人性能的優(yōu)劣。從長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略上說(shuō)，掌握控制器技術(shù)，才能在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中保持長(zhǎng)久的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。

在控制系統(tǒng)上，阿童木機(jī)器人自主研發(fā)了并聯(lián)機(jī)器人專用控制系統(tǒng)，將標(biāo)準(zhǔn)算法融合進(jìn)去，使并聯(lián)機(jī)器人滿足更高的應(yīng)用。其AtomMotion控制器基于X86架構(gòu)和實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此作為平臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)出高效的運(yùn)動(dòng)控制算法、簡(jiǎn)單易用的用戶交互界面，同時(shí)軟件在系統(tǒng)中集成了PLC編程環(huán)境，以滿足用戶對(duì)復(fù)雜控制邏輯下的編程需求。

同時(shí)，依托于天津大學(xué)的科研力量，AtomMotion將振動(dòng)抑制、拖動(dòng)示教等功能整合于系統(tǒng)中，從而提高了機(jī)械手的運(yùn)行穩(wěn)定性，縮短了調(diào)試人員的調(diào)試時(shí)間。

在視覺(jué)系統(tǒng)方面，阿童木機(jī)器人推出的AtomVision視覺(jué)系統(tǒng)是根據(jù)在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中的實(shí)際需求開(kāi)發(fā)的一款視覺(jué)識(shí)別軟件，可以與AtomMotion無(wú)縫結(jié)合形成一體化的工業(yè)設(shè)備，也可以作為獨(dú)立的視覺(jué)識(shí)別軟件使用。

值得一提的是，AtomVision軟件內(nèi)提供斑點(diǎn)識(shí)別和模板匹配兩種算法。其中，斑點(diǎn)識(shí)別算法是根據(jù)拍照獲取的圖像，根據(jù)需求，在純色背景下檢測(cè)雜質(zhì)色斑，并且要計(jì)算出色斑的面積，以確定Blob是否在檢測(cè)范圍之內(nèi)。因此圖像處理軟件要具有分離目標(biāo)，檢測(cè)目標(biāo)，并且計(jì)算出其面積的功能。

Blob分析（Blob Analysis）是對(duì)圖像中相同像素的連通域進(jìn)行分析，該連通域稱為Blob。經(jīng)二值化（Binary Thresholding）處理后的圖像中色斑可認(rèn)為是blob。在處理過(guò)程中不是采用單個(gè)的像素逐一分析，而是對(duì)圖形的行進(jìn)行操作。這種算法與基于像素的算法相比，大大提高處理速度。

而模板匹配算法是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)已知模式或圖像，在指定的目標(biāo)圖像中尋找相應(yīng)模式的處理方法。使用基于特征匹配的算法，在模板中提取具有穩(wěn)定性、魯棒性的特征。

AtomVision根據(jù)實(shí)際的場(chǎng)景需求，以Blob和模板匹配算法作為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出了針對(duì)性的識(shí)別算法和圖像預(yù)處理流程，以滿足對(duì)不同工業(yè)環(huán)境視覺(jué)識(shí)別的需求。

高速作為并聯(lián)機(jī)器人的標(biāo)簽一直成為各企業(yè)產(chǎn)品的賣點(diǎn)，然而，在實(shí)際應(yīng)用中，并聯(lián)機(jī)器人的速度會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍速度慢很多。

實(shí)際上，在項(xiàng)目中為了滿足前端設(shè)備產(chǎn)能需要，速度一直是客戶衡量并聯(lián)機(jī)器人的主要參數(shù)之一，也是讓客戶擔(dān)心和困惑的關(guān)鍵點(diǎn)。

國(guó)際上，主流的機(jī)器人公司都約定俗成將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍作為衡量機(jī)器人速度的重要指標(biāo)，所謂“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍”是指機(jī)器人沿著25-305-25這樣特定的軌跡走一個(gè)來(lái)回所用的時(shí)間，而一分鐘來(lái)回的次數(shù)越多，速度越快。比如阿童木金剛系列D3P-1100型號(hào)機(jī)器人按標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍的速度可以達(dá)到250次/min。

但在項(xiàng)目應(yīng)用過(guò)程中，機(jī)器人的速度需要綜合考慮生產(chǎn)工藝、現(xiàn)場(chǎng)布局、放置精度、物料狀態(tài)等因素，因此機(jī)器人的應(yīng)用速度會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拍的速度慢很多。

機(jī)器人的應(yīng)用速度首先受到末端負(fù)載大小的影響，末端負(fù)載越大，機(jī)器人的速度越慢。其中機(jī)器人的末端負(fù)載又包括末端夾具、物料兩部分。以顆粒帶項(xiàng)目為例，物料的重量為10g-80g，常用的抓取方式為雙抓和三抓，負(fù)載的重量主要是末端夾具，因此在末端夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，輕量化設(shè)計(jì)就尤為重要。

此外，機(jī)器人的應(yīng)用速度還跟機(jī)器人所要做的動(dòng)作有關(guān)，在一些項(xiàng)目上，需要增加額外的伸縮或者翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，動(dòng)作越多，末端重量越大，耗時(shí)增加，機(jī)器人節(jié)拍降低。同樣以顆粒袋項(xiàng)目為例，使用輕量化多抓夾具，單臺(tái)D3P-1100型號(hào)機(jī)器人最多可滿足前端130袋/min的產(chǎn)量，但如果增加額外的伸縮或者翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，機(jī)器人的產(chǎn)能會(huì)下降15%左右。
 

從現(xiàn)場(chǎng)布局來(lái)看，并聯(lián)機(jī)器人工作站會(huì)涉及到與生產(chǎn)線前后端的對(duì)接，尤其是在一些自動(dòng)化改造項(xiàng)目中，現(xiàn)場(chǎng)布局需要依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備尺寸進(jìn)行調(diào)整，如高度、工作空間等。例如阿童木機(jī)器人D3P-1100型號(hào)機(jī)器人的工作空間為橫向直徑1100mm，縱向320mm，在該工作空間內(nèi)，機(jī)器人的行程越小，則速度越快。以顆粒袋項(xiàng)目為例，相同工作情況下，行程300mm與行程600mm的速度會(huì)相差20%。而以某抓瓶入槽項(xiàng)目為例，機(jī)器人行程600-700mm，機(jī)器人的節(jié)拍為55次/min。

從項(xiàng)目工藝來(lái)看，機(jī)器人的抓取分為四種：分別是隨動(dòng)抓取定點(diǎn)放置、隨動(dòng)抓取隨動(dòng)放置、定點(diǎn)抓取隨動(dòng)放置、定點(diǎn)抓取定點(diǎn)放置。在其他工況相同條件下，定點(diǎn)抓取定點(diǎn)放置的速度最快，隨動(dòng)抓取隨動(dòng)放置的速度為最慢。

影響機(jī)器人應(yīng)用速度的因素還有來(lái)料狀態(tài)以及客戶對(duì)于物料放置的其他需求等。還是以顆粒袋項(xiàng)目為例，由于生產(chǎn)線前端包裝機(jī)以及理料情況的不同，一些物料在機(jī)器人抓取時(shí)是散亂的，甚至是疊料的，與整齊來(lái)料的項(xiàng)目應(yīng)用相比，機(jī)器人的抓取速度會(huì)下降20%。另外抓放一些易碎物料的應(yīng)用場(chǎng)景中，為了保證物料的完整，降低產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的損耗率，機(jī)器人需要輕拿輕放，同樣會(huì)降低機(jī)器人的速度。
 

此外，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的情況下，對(duì)于并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用速度也會(huì)有一定的影響。以某袋裝液體擺盤項(xiàng)目為例，物料有300g和500g兩種規(guī)格，以相同的速度運(yùn)行，300g的物料可以正常生產(chǎn)，但500g的物料會(huì)出現(xiàn)甩料現(xiàn)象，即并聯(lián)機(jī)器人的速度與物料性質(zhì)、狀態(tài)有一定的關(guān)系。

總而言之，并聯(lián)機(jī)器人的速度在項(xiàng)目應(yīng)用過(guò)程中是一個(gè)綜合指標(biāo)，同時(shí)也是在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中整體參數(shù)的一部分，需要將項(xiàng)目的穩(wěn)定性、可靠性等參數(shù)與速度綜合比較，得出項(xiàng)目的最優(yōu)方案。這也就意味著，并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用方案需要對(duì)客戶的需求非常清楚，而這正是阿童木機(jī)器人核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所在。

這些年，阿童木機(jī)器人實(shí)地拜訪700多家客戶，拿回了不下一千種樣品，做過(guò)上千套解決方案以及幾百個(gè)客戶的應(yīng)用測(cè)試視頻，在并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用方案上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

自主研發(fā)和深挖客戶需求，一個(gè)是從產(chǎn)品端出發(fā)，一個(gè)是從應(yīng)用端考慮，兩者缺一不可，這是整個(gè)行業(yè)共同的價(jià)值觀。