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在“工业 4.0”的背景下，越来越多的智能制造创新模式备受世界各国的关注。协作机器人作为“第四次工业革命”的一个重要组成部分，以性价比高、灵活度高、安全系数高、具备丰富的应用场景等优势在崭新的赛道杀出重围，正在改变全球制造业格局。
国内协作机器人行业发展虽快，但一些问题仍然存在。
协作机器人最大的优势在于将机器人的效率与人类的能动性进行有机融合实现人机协作，加快工作完成进度，促进制造企业的发展。然而国内协作机器人企业虽多，但掌握核心技术，拥有长久技术累积的企业却屈指可数，部分协作机器人企业因技术开发成本高且耗时长，在协作机器人关节开发过程中仍然依赖国外公司进口。
由国外公司主导的机器人及核心器件市场，产品成本和价格使得中小企业望而却步，限制了国内企业应用机器人的速度。因此在应用需求的导向下，实现核心器件自主研发和国产化，必将是协作机器人长远发展之道。
在此背景下，拥有掌握核心技术的科技企业可以做什么？
以中科深谷为例，中科深谷的核心研发团队，突破协作机器人的一系列关键技术，研发伺服电机、驱动控制等核心部件及核心算法，在降低研发与物料成本的同时，加强核心器件的自主研发能力并与合作企业技术进行融合，推进协作机器人在工业、农业及各类场景中的应用。如中科深谷在与广东伯朗特机器人股份有限公司合作中，通过自主研发的核心驱动器在协作机器人上的适配轻松实现碰撞保护、轨迹回放等功能，将原本漫长的研发周期降低至三个月，迅速提升其公司的核心实力，为后续机器人驱动器的开发工作做好技术储备和人员储备，抢占国内的协作机器人市场。
核心伺服驱动技术 赋能机器人产业发展
1MBD工程开发方法，提升50%开发效率
在协作机机器人的开发中，如果用传统的开发方式需要经历项目设计、概念构架、立项、运维、验证等环节，过程繁琐、流程复杂，且时间、人力、物力成本都很高。中科深谷采用基于模型设计（Model-Based Design,简称MBD）的开发方法，打破原有的产品开发思路，将设计任务从实验室和现场转移到电脑桌面，改变研究人员原有的产品开发方式，是一种解决复杂控制、信号处理和算法设计验证等工程问题的数学和可视化方法。
01图形化设计
基于Simulink模型进行图形化设计，可视化程度高、思路清晰、目标明确、简单易懂，便于查找错误、维护方便。
02早期验证软件开发过程中，尽快发现Bug对整个开发过程至关重要。传统的开发模式使用评审方式发现错误，且评审的效率非常低下。Simulink模型仿真在效率上远高于评审，很容易发现设计中的问题。03嵌入式代码自动生成Simulink提供了特定芯片（如DSP）的开发模块，基于Simulink模型设计后的程序可以自动生成C代码下载到控制芯片，可以明显提高开发效率。04文档自动化软件发布后工程师都不喜欢写软件文档。基于模型的设计，可以帮助我们实现文档自动化，大部分文档由Simulink软件自动生成。
2中科深谷自主研发高性能驱动器
此次项目中，中科深谷研发团队自主研发的DSP28069M和LAN9252高性能伺服驱动器为项目的成功开发起到了至关重要的作用。
其中28069M驱动器自带算法库，集成电机的参数辨识程序,且适用于所有三相异步、同步电机。该程序能够辨识电机定子电阻、转子电阻(ACIM)、定子电感、额定磁通(PMSM)和额定感应电流(ACIM)、具有FAST观测器。
（InstaSPIN-FOC 方框图）
LAN9252是集成了两路以太网PHY的2/3端口EtherCAT从控制器,包括了全双工100BASE-TX收发器和支持100Mbps (100BASE-TX),支持3个Fieldbus存储器管理单元(FMMU)和4个SyncManagers,主要用在马达控制,过程/工厂自动化,通信模块,接口卡,传感器,水和气动阀门系统等。
基于模型设计（MBD）开发的EtherCAT版六轴协作机器人项目分享
2022年3月，中科深谷正式启动了每月2期只讲干货的技术分享系列直播课程，持续为大奖分享项目开发过程和新技术分享。本次项目直播由CAA中国自动化学会主办，深谷学院、机器人大讲堂、中科深谷集团承办。
video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2416821235507789825
基于模型设计（MBD）开发方式在研发中的应用
EtherCAT版六轴协作机器人开发过程的关键技术
基于EtherCAT版六轴协作机器人开发过程分享及难点分析
高校机器人工程专业在本科教学中如何开展教学实验
为了更好地交流，深谷学院还建立了机器人爱好者交流群，让人工智能与机器人相关行业爱好者能在这里提问、交流、互相学习，添加小助手申请即可入群。
“工业兴则百业兴，工业强则城市强。”协作机器人技术是近年来出现的新型机器人技术，对个人成长、企业提高生产线效率、高校推进产教融合都有着至关重要的作用。深谷学院愿将最前沿的机器人技术、最丰富的开发经验与各位共享，共同培育协作机器人产业发展，为实现智能制造赋能。
欢迎感兴趣的伙伴5月31日19：30收听《基于模型设计（MBD）开发的EtherCAT版六轴协作机器人项目分享》，一起交流学习。
来源 | 深谷机器人高级研修班
排版 | 麦子
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