從KUKA機器人C2到C4看工業發展

高立明

摘 要：本文中，筆者以KUKA機器人為例，通過回顧其從C2到C4型號的發展與改進，對工業發展趨勢進行探究與思考。

關鍵詞：工業機器人；KUKA機器人；型號；工業；發展

1 KUKA機器人概述

當前，工業領域所使用的機器人大致分為串聯機器人和并聯機器人兩類。其中，串聯機器人與并聯機器人最大的區別在于一個軸的運動是否會改變另一個軸的坐標原點。串聯機器人能夠滿足此條件，而并聯機器人采用的是并聯機構，在具體運行中，其一個軸的運動并不會改變另一個軸的坐標原點。在工業機器人領域內，開始對并聯機器人的研究是在1978年Hunt提出把機器人操作器改為六自由度的理念之后，因此也可以將其作為并聯機器人的研究開端。并聯機器人與串聯機器人相比，具有運動負荷小、承載能力大、剛度大、結構堅固、精確度高等優點。

作為工業機器人制造業巨頭的KUKA機器人有限公司隸屬于KUKA股份公司，是當今全球領先的工業機器人制造商，同時也是德國與歐洲工業機器人市場的領導者，其位于德國奧格斯堡。該公司旗下共有子公司25家，分布于亞洲、美洲和歐洲等地區，占據了這些地區工業機器人市場的重要位置。

KUKA機器人的銷量在行業內一直遙遙領先，其生產的機器人在工業領域內的數量排全球第一，并且有一半以上都應用在汽車生產車間內。以大眾汽車的生產車間為例，其整個生產線的自動化已高達92%。KUKA機器人最大的特點在于其先進的控制系統，它采用的是PCBASED控制系統，并在微軟的Windows界面下操作，與標準化的個人電腦硬件配合使用，使機器人的平均故障間隔時間大大增加。

除此之外，目前工業機器人正朝向操作便捷、智能化等方向發展與改進。總之，工業機器人的發展前景對于KUKA公司和其他機器人生產公司來說，既是一次機遇也是一次巨大的挑戰。

2 KUKA機器人C2到C4在工業發展中的趨勢與應用

2.1 KUKA機器人C2與C4的變化與比較

KUKA機器人C2系統相對穩定，其界面設定為手按界面，由六個伺服控制器模塊構成；而C4系統改進為觸摸屏界面，充滿了現代化的氣息，并且C4系統是由每三個伺服控制器模塊組合成一個模塊，比C2系統模塊更為分散化，運行速度更高、更流暢。

在實際操作中，KUKA機器人C4系統相較于C2系統更高效、更安全、更靈活，其最大的區別在于C4系統更加智能化與人性化，其全新的設計理念為今后機器人自動化發展奠定了堅實的基礎。并且，C4系統不僅將自動化方面的集成、保養和維護的資本大大降低，更實現了系統效率和靈活性的持續提高。因此可以說，KUKA公司在此次技術創新過程中，開發出了一個結構清晰、性能優化、注重使用開放高效數據標準的全新系統架構。在C4系統中，集成的全部機器人控制、安全控制、運動控制和邏輯控制等模塊都擁有相同的數據基礎，且可以對這些數據進行智能化使用和分享，使機器人具備了極高的性能、靈活性和可升級性等特點，進而提高了工業生產的整體效率與效益。

2.2 從KUKA機器人C2到C4看工業發展

2.2.1 集成化

所謂集成化，是指將一些事物或者功能聚集在一起，而不是指單一的設備或單一的功能。KUKA機器人C4系統在自動化技術方面實現了集成化，從而使成本降低、工業生產效益提高，因此可以看出集成化是當前工業發展的主要方向。

2.2.2 數據化

數據化是指以數據作為生產管理的重要依據。目前，我們正從信息化時代向數據化時代邁進，可以說，對數據進行搜集、整理、分析和利用是未來工業發展的趨勢之一。KUKA機器人C4系統使集成的全部機器人控制、安全控制、運動控制和邏輯控制等模塊都設定了相同的數據基礎，使之可以對這些數據進行加工和利用，進而得出最有效的信息資源。

2.2.3 智能化

智能化指的是由計算機技術、通信技術、行業技術和智能控制技術等匯集而成的針對某一方面的應用功能，具體體現在工作流程中人工參與更少、用戶體驗更加人性化等方面。KUKA機器人C4系統將智能化應用提高到一個新的高度，為未來工業機器人行業的發展奠定了堅實的基礎。

2.2.4 整體轉型

第三次科技革命之后，世界工業以迅猛的速度向前發展，并取得了重大的成就。但隨著社會發展以及人們需求日漸多元化，第三次科技革命的信息技術、海洋技術和新能源技術等已經難以滿足現代人們生產生活的需求，因此需要一次全新的轉型促進其發展，這就體現出了工業整體轉型的必然性與趨勢。

除此以外，KUKA機器人C2到C4的發展還體現出工業網絡的發展與進步。所謂工業網絡，指的是一種安裝在工業生產環境中的通信系統，它具有全數字化、雙向和多站的基本特征，具有安裝使用方便、診斷簡易、模塊化、企業化管理等優點。從C2系統到C4系統的進步可以看出，工業通訊系統正向著簡易化、智能化、人性化的方向發展，其使用量將會隨著工業的發展而不斷發展。

3 結語

KUKA公司首席創新官貝恩德·利珀特曾說過：“機器人技術將會在不久的將來改變世界，它將在未來50年內釋放出比互聯網和信息技術更為強大的力量。”工業機器人行業的發展逐漸步入到一個全新的階段，從開始的籠中作業到現在的防護擺脫，實現了在保證安全的基礎上與人類共同作業、交流的目標，并且這些機器人具備行走能力與環境認知能力，能夠完成日趨復雜的生產工作，可以說機器人的智能化正在從夢想一步步變為現實。縱觀世界工業的發展，其正從信息時代逐步升華，不斷提高自身的智能化、集成化、數據化，而這也預示著新的工業革命將會到來。

參考文獻

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