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工業(yè)4.0 時代,單芯片控制機器人更完美

發(fā)布時間:2015-07-08      新聞來源:工控網(wǎng)

   

工業(yè)4.0 時代,單芯片控制機器人更完美
最近關于工業(yè)4.0的討論層出不窮,德國工業(yè)界對其定義:是繼機械化、電氣化和信息技術(shù)之后,以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命,主要是指通過信息通訊技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡/實體物理網(wǎng)絡系統(tǒng)的結(jié)合,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。在這一輪變革中,被譽為制造業(yè)冠上明珠的工業(yè)機器人占據(jù)無可替代的核心地位。
數(shù)據(jù)顯示,2013年共有10萬臺工業(yè)機器人銷往亞洲,同比增長18%;中國已成為全球最大的工業(yè)機器人市場,2013年中國購買并組裝近3萬7千臺工業(yè)機器人,其中國產(chǎn)機器人9000多臺,產(chǎn)量是2012年的3倍。然而外資機器人普遍以6軸或以上高端工業(yè)機器人為主,幾乎壟斷了汽車制造、焊接等高端行業(yè)領域,占比96%。而國產(chǎn)機器人主要應用還是以搬運和上下料機器人為主,處于行業(yè)的低端領域。由此可以看出,國產(chǎn)機器人與發(fā)達國家機器人相比還有不小差距,其根本原因在于缺乏技術(shù)的核心競爭力。

機器人制造,單芯片更具優(yōu)勢
機器人制造的難點在于研發(fā)周期長,成本高。Alter最近推出的工業(yè)自動化系統(tǒng)解決方案可以幫助機器人制造商實現(xiàn)從多芯片到單芯片的控制,從而加快開發(fā)周期,降低研發(fā)成本。
早期的機器人都是單手臂,強調(diào)兩軸水平,而機器人在工廠中的工作空間有限,單手臂已經(jīng)遠遠無法完成設定工作,于是出現(xiàn)多手臂機器人,現(xiàn)在甚至已經(jīng)做到了7軸,關節(jié)數(shù)、自由度已達到7個。隨著技術(shù)的發(fā)展,機器人的關節(jié)數(shù)會越來越多,機器手臂之間是聯(lián)動的,聯(lián)動部分的控制計算非常復雜;機器人在工作中對實時性的要求極高,機器手臂軸數(shù)越多,代表主站發(fā)送命令的封包越大,封包越大周期越長,實時性就可能降低。采訪中,Alter亞太區(qū)工業(yè)業(yè)務部市場開發(fā)首席經(jīng)理江允貴指出,多手臂機器人目前的控制方法是“MCU+DSP”模式,不僅芯片多,而且控制復雜,而Alter Cyclone V So可以取代多顆芯片,芯片減少功耗自然降低,系統(tǒng)面積減小,穩(wěn)定度自然也會提高。
IP核經(jīng)過認證,用戶開發(fā)更放心
Alter完成的IP核會經(jīng)過安全認證后才會提供給用戶,用戶使用經(jīng)過認證的IP核開發(fā)產(chǎn)品更容易經(jīng)過產(chǎn)品安全認證,因此會大大縮短認證周期,這對用戶來說無疑是一個不錯的“捷徑”,那么具體的認證細節(jié)是怎么樣的?江允貴透漏,一個功能安全認證包含軟失效和硬失效兩個方面,硬失效就是針對外面的器件,比如硬件會對電壓、電流去做保護;而關于FPGA的是軟失效,比如說單粒子翻轉(zhuǎn),模塊經(jīng)過輻射以后內(nèi)部會發(fā)生改變進而功能失效。因此我們提出自我診斷的IP,這些IP核放在FPGA里面,隨時不斷地自我診斷,可以確保FPGA本身沒有失效,一旦發(fā)問題,它會進行緊急關閉,機器人停止運動。
用戶在安全方面的具體實現(xiàn)方式是用兩個不一樣的器件進行比對,一旦發(fā)現(xiàn)誤差會緊急停止。客戶設計好方案的進行認證時,他必須要說明他自己使用的是安全器件,安全軟件進行開發(fā),而Alter的產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過認證,在說明的時候會簡化內(nèi)容及認證流程,因此認證周期就會大大縮短。
Alter的工業(yè)自動化方案還應用于更多領域,比如PLC,工業(yè)以太網(wǎng),功能安全,PLC更側(cè)重高端;工業(yè)以太網(wǎng)方面采用單片F(xiàn)PGA支持所有工業(yè)協(xié)議,客戶選擇更靈活;功能安全方面,Cyclone IV已經(jīng)通過認證,Cyclone V未來兩年內(nèi)也會通過認證,更有利于用戶的開發(fā)選擇。工業(yè)4.0生產(chǎn)模式必須倚靠智能工廠、智能機械、智能產(chǎn)品三者串聯(lián),智能機器人作為連接樞紐,在其中的作用不言而喻,讓我們共同期待一個智能機器人時代的到來。摘錄工控網(wǎng)
 
 

 

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