集成度更高 驱控一体即将迈入2.0时代

【文/廖文清】从“驱控一体是个伪命题”到“驱控一体的真伪之分”再到“驱控一体的未来方向”，尽管在初期经历了无数非议和质疑，但驱控一体的趋势已经不可阻挡。而且随着机器人智能化要求的提升，新一代驱控一体产品已经不能满足于只集成伺服电机和控制器，而需要集成更多周边设备，这也意味着，驱控一体即将迈入2.0时代。

■新品频出集成度更高

在今年8月的新品发布会上，李群推出了驱控电一体技术，作为驱控一体技术的延展和创新。基于该技术研发的Triton分布式智能机器人控制系统也在今年的工博会上备受关注。

据悉，该控制系统是国内首创的全自主机器人控制及驱动系统，其采用嵌入式设计，将控制器集成至机器人本体中，形成驱控电一体分布式控制架构，具备更灵活的计算能力扩展和更高的集成度。

除了李群自动化以外，配天机器人也在工博会上推出了新一代驱控一体控制系统ARCCD20。ARCCD20相比上一代控制柜体积缩小47%，具有更高的功率密度，更合理的走线，更高效的散热方案，内部模块通信采用Modbus-AE总线，驱动和外轴扩展采用RTEX/EtherCAT总线，具有高通用性、高稳定性的特点。

事实上，在QC系列驱控一体机的基础上，华成工控也于近期推出了集成式驱控一体柜，集成了二次电源回路部分，与传统的驱控一体产品相比较具备更多优势。该产品采用一体化设计，提高整体系统可靠性客户端仅需接入动力电源，连接机器人本体即可进入调试环节；且该集成式电柜体积相比较传统电柜节约50%以上的体积。

在这些驱控一体新品中，无疑都强调了其更高的集成度，这不仅是体现在体积的缩小上，还体现在产品能够在更小的空间内实现更快的通信。

■与其它设备的集成

在集成度更高的趋势下，驱控一体需要集成更周边设备的要求也渐渐显现。

对于李群自动化控制系统未来的需求点，李群自动化CEO石金博表示，未来工业机器人的发展需要很多的外部传感，比如视觉、激光、力控这样的传感器，来满足场景交互的需求。

目前市场上主流的驱控一体产品主要是伺服和控制器的集成，并没有集成更多的外围设备。但是随着机器人智能化的提升，机器人需要更多周边设备的配合，于是，业内人士就提出了在驱控一体产品中集成更多周边设备的想法。

“山龙智控正在与中科院合作研发新一代的驱控一体产品，新一代的驱控一体产品融合了视觉、力传感技术，具备更高的集成度。”在此前高工机器人的采访中，曾雨权曾透露。

对于新一代驱控一体产品的优势，曾雨权认为，通过将视觉、力控、电机等所有的技术融合到一个控制系统中，使得该驱控一体设备在信息交互上带宽更大，实时性更好，产品的成本也更低。此外，力觉、视觉和控制系统共用一个大脑，让机器人的协调性更好。

“目前华成工控也在研发和控制系统配套的视觉模块产品，该产品支持主流的以太 接口工业视觉相机，体积小巧，便于安装部署，配备相应的PC软件，可自行根据生产工艺设计视觉处理流程，该产品与华成工控其它控制系统的配合使用，提供一体化的简易操作体验。”事实上，华成工控总经理汤勇也早已经察觉到这一趋势。

同样正在做这方面技术研发的还有众为兴，众为兴市场总监王亮表示，驱控一体未来发展方向就是将目前分散的机器人主要部件、传感器和软件逐渐整合成一体，减小机器人安装部署成本，降低机器人使用难度，让机器人成为人人能用、更加好用的自动化设备。

但考虑到传感器需要分布在产品需要感应信 的位置，配天机器人副总经理索利洋对于是否将视觉和力觉硬件一体化提出质疑，他表示，视觉或者力控的控制系统与驱控一体化的控制部分集成到一起，这个本身来说就是共用硬件平台的问题，只要驱控一体化产品的控制系统计算能力强大，可以同时作为视觉系统的控制系统，也是没有问题的。

“虽然把视觉传感器和力觉传感器等硬件放到一体化柜里面也是可以的。但是我认为不要做成固定配置，能够灵活选择配置最好。”索利样指出，目前配天还没有研发相应的产品，但他也表示，并不排除之后会研发的可能性。

■柔性提升的2.0驱控一体时代

和之前的驱控一体产品相比较，集成了视觉和力觉等传感器的新一代驱控一体设备在柔性的提升上表现力更强，可谓是驱控一体的2.0升级版。

与传统的驱控一体相比较，视觉、力觉和驱控一体集成式方案可以减少现场布线，视觉和力觉与控制器的数据交互可以使用速度更高的内部总线，从而实现更快的数据处理速度和更高采样频率的闭环控制，进一步提高视觉和力觉的控制精度。

新一代驱控一体产品的技术难点主要在于：加大了驱控一体控制器的硬件复杂程度，增加硬件开发难度和开发成本；适配不同供应商的视觉设备和力觉传感器占用较大的开发工作量。

王亮表示，驱控一体1.0时代主要着眼于“硬件驱控一体”，将控制器和驱动器进行物理层面的结合，减少外部走线，让控制器更加紧凑。而驱控一体2.0时代则是要将硬件、软件、力觉、视觉甚至机器人本体都整合到一起，让机器人变成即插即用的一体式自动化装置，以降低部署时间成本，减少部署空间，更加适配柔性自动化产线。

“为了适应3C行业小批量、多品种的特点，机器人需要更加柔性，而机器人柔性的提升需要通过视觉传感器、力觉传感器等的应用，为了在3C细分市场做一款更具竞争力的产品，山龙智控才开始研发集成了机器视觉和力觉的驱控一体产品。”曾雨权解释了山龙智控研发新一代驱控一体产品的原因。

但他也指出，对于并不需要集成这些周边设备的行业来说，没有必要研发这一类的驱控一体设备，是否研发最终还是要看企业的具体需求。