【技术】蚂蚁机器人：做自己的工业机器人核心零部件

控制器、伺服电机、减速机被称为机器人的三大核心零部件，占机器人成本的约70%。

其中，控制器是机器人的大脑，发布和传递动作指令。

包括硬件和软件两部分：硬件为工业控制板卡，包括一些主控单元、信号处理部分等电路；

软件部分主要是控制算法、二次开发等，追求与硬件的融合，在稳定性、响应速度、易用性等有极高要求。

伺服电机在自动化控制系统在往往与终端执行机构相连，因此也被成为执行电机。

伺服电机的基本构成主要有：定子、轴、轴承、转子等

伺服电机在伺服系统中作为执行元件，其作用是将伺服控制器的脉冲信号转化为电机转动的角位移和角速度。

伺服电机主要分为交流和直流两种，工业机器人行业应用最多的是交流伺服。

减速机用来精确控制机器人动作，传输更大的力矩。

减速机原理图

分为两种，安装在重负载位置的RV减速机和安装在轻负载位置的谐波减速机。

谐波减速机结构相对简单，仅有三个基本零部件；

RV减速机是纯机械的精密部件，要将200多个零部件组合在一起，精度要求苛刻，零部件之间的公差匹配需要多年经验积累。

对于核心关键零部件，国外机器人公司因为起步早，往往拥有很好的技术沉淀，国内机器人公司多依赖进口。

与国内具备产业规模的成熟机器人公司直接购买国外核心零部件不同，初创型机器人公司往往在核心零部件的研发上会走得更快更远。

拿江门蚂蚁机器人公司来说，蚂蚁机器人一直致力于多关节工业机器人及其伺服电机、控制器、减速机等核心部件的研发生产。

他们的多关节工业机器人具有以下的特点：

• 可以去掉控制柜，使得占地面积减小；

• 采用无线控制，操作简便；

• 手把手编程，降低工人操作难度，通过半天培训可以实现编程操作；

• 成本低技术高，且其价格低于同类机器人一半以上。

事实上，想要机器人实现以上特点，通过购买核心零部件是没有可能做得到的。

所以蚂蚁机器人从一开始就决定研发生产具有自主知识产权的一体化伺服电机、控制器和减速机。

蚂蚁机器人的八轴八联动控制器使用单个双精度浮点运算的ARM处理器作为八轴八联动的的运动控制及主控制，通过软硬件的配合，实现单控制板八轴八联动控制。

蚂蚁机器人开发的伺服驱动及绝对值编码器一体的伺服电机（第一代）

现在，蚂蚁机器人的研发者终于完成技术攻关，其第二代产品中已经用上自主研发的减速机和双伺服电机消隙减速机。

自主研发一体化伺服电机：

①14位绝对值编码与伺服驱动一体化

②FOC矢量控制

③一体化的驱动板尺寸与电机截面相当，与电机一体化

④出线数量为8根。

⑤抗干扰能力，可直接用于氩弧焊

⑥防护等级IP65

⑦响应速度，0-3000转小于10毫秒

⑧空载3000转电流小于10毫安

自主研发40型双伺服消隙减速机：

①单伺服控制板控制双伺服电机（国内首创）

②绝对值编码集成于伺服控制板上（国内首创）

③将电机，减速机，伺服驱动，绝对值编码器四合一（国内首创）

④智能消隙控制系统（国内首创）

⑤双蜗杆单蜗轮的减速机结构（国内首创）

⑥减速比80，输出扭力200N米

⑦双边双输出轴

⑧油润滑，使用寿命超2万小时

⑨无间隙

⑩自带自锁功能

与阿里巴巴旗下蚂蚁金服的愿景殊途同归，江门蚂蚁机器人的企业定位也是面向中小微企业。

而蚂蚁机器人的价格，完全可以让正处于转型升级、欲以机器代替人工进行生产的中小微企业用得起。

技术积累超过二十年，立项研发将近三年，江门蚂蚁机器人为国产机器人及核心部件改道超越国外品牌提供了可能。

目前江门蚂蚁机器人公司全部具有自主知识产权的多关节工业机器人正整装待发，攻占市场。

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