作為在機械設(shè)計及理論、計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)、數(shù)字化設(shè)計與制造等領(lǐng)域有著幾十年研究的資深教授，中國工程院院士、博士生導(dǎo)師譚建榮在國內(nèi)的學(xué)界已經(jīng)享有無數(shù)盛譽。從一個機械工人到學(xué)術(shù)界的泰斗，譚建榮院士說支撐自己向前走的是對科研和學(xué)習(xí)的熱愛精神。

　　譚建榮院士在不斷地研究和學(xué)習(xí)中總結(jié)出來的研究成果已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士的“精神食糧”和企業(yè)發(fā)展的“向?qū)А?。?017年，譚建榮院士對機器人又有哪些研究成果，《高工機器人網(wǎng)》整合了其關(guān)于機器人的五個重點論斷，總結(jié)起來就是：三大趨勢、四大難點、五大技術(shù)、六大問題、七大路徑。

　　值得一提的是，2018年1月11-12日，以“新時代?新機會?新使命”為主題的2017高工機器人年會將在東莞?觀瀾湖度假酒店會議中心隆重舉行，屆時，譚建榮院士將出席并發(fā)表精彩演講。

　　三大趨勢

　　機器人已歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，在譚建榮院士看來，主要有以下三大趨勢。

　　一是軟硬融合。機器人軟件比硬件更為重要，因為人工智能技術(shù)體現(xiàn)在軟件上，數(shù)字化車間的軌跡規(guī)劃、車間布局、自動化上料都需要軟硬件相結(jié)合。因此，機器人行業(yè)的人才既要懂機械技術(shù)，又要懂信息技術(shù)，尤其是機器人的控制技術(shù)。

　　二是虛實融合。通過大量仿真、虛擬現(xiàn)實，能夠把虛擬現(xiàn)實與車間的實際加工過程有機結(jié)合起來。

　　三是人機融合。人、機器和機器人這三者如何有機融合值得業(yè)界的深入思考。

　　四大難點

　　譚建榮院士指出，從技術(shù)上看，當(dāng)前企業(yè)在應(yīng)用機器人技術(shù)時，主要面臨著四大難點問題。

　　第一，運動精確性問題。機器人操作的精確性比不上人工操作，其實運動精確性問題，從技術(shù)上看就是如何實現(xiàn)工業(yè)機器人運動學(xué)精確建模與求解。

　　第二，作業(yè)平穩(wěn)性問題。理論上機器人的關(guān)節(jié)是一個點，實際上機器人的關(guān)節(jié)有間隙，所以這需要考慮運動副間隙影響下的機器人平穩(wěn)作業(yè)問題。

　　第三，布局的多樣性。具體是如何考慮布局設(shè)計快速地適應(yīng)公司的新產(chǎn)品、新工藝。

　　第四，操作易用性。機器人的操作、控制開關(guān)和日常維護、保養(yǎng)等，所需高等技術(shù)人員的工資比不用機器人時普通操作工工資高。這就需要實現(xiàn)機器人的示教，提高機器人的易用性。

　　此外，他還指出工業(yè)機器人也面臨著系統(tǒng)協(xié)調(diào)性和應(yīng)用經(jīng)濟性問題。針對這些問題，譚建榮及其團隊做了研究，取得了一些突破。其提出的一些技術(shù)也申請了國家發(fā)明專利。如根據(jù)焊接線的工藝需要，進行三臺機器人高度異面布置和工作雙工位旋轉(zhuǎn)的布局方案。通過仿真，機器人可以實現(xiàn)車門快速化焊接，實現(xiàn)56秒的生產(chǎn)節(jié)拍。

　　五大技術(shù)

　　譚建榮院士指出，機器人學(xué)是一個多學(xué)科交叉的高技術(shù)領(lǐng)域，其有五大關(guān)鍵技術(shù)，即伺服電機、減速器、運動關(guān)節(jié)、控制器以及執(zhí)行器，而目前中國機器人最需要突破的領(lǐng)域也就在這五大關(guān)鍵技術(shù)之上。

　　六大問題

　　由于有了機器人的應(yīng)用，使得制造業(yè)更加向數(shù)字化、智能化、擬人化和綠色化的方向發(fā)展。鑒于自己對于一些工業(yè)機器人企業(yè)的調(diào)研，譚建榮院士總結(jié)出目前企業(yè)在機器人應(yīng)用上面還存在的六大問題。

　　第一，如何實現(xiàn)工業(yè)機器人的配制顯型?比如說如何實現(xiàn)工業(yè)機器人的配置設(shè)計?同樣一個汽車的配置不一樣，價格也就不一樣。這個機器人的配置夠不夠，完備不完備，是否需要再提高?這都是需要考慮的問題。

　　第二，如如何實現(xiàn)工業(yè)機器人的布局設(shè)計?通過作業(yè)流程設(shè)計、運動學(xué)動力學(xué)設(shè)計以及它的精確性和平衡性的設(shè)計，從而讓機器人變得更加柔性化，能夠適應(yīng)不同的產(chǎn)品生產(chǎn)模式。

　　第三，如何實現(xiàn)工業(yè)機器人的作業(yè)規(guī)劃?具體來說，要設(shè)計工業(yè)機器人實行作業(yè)突破，機器人路徑規(guī)劃，使得機器人工作周期的時間盡量短。

　　第四，如何實現(xiàn)工業(yè)機器人運動學(xué)動力學(xué)分析?實現(xiàn)機器人精確的定位，精確的軌跡要進行運動學(xué)分析，使機器人運動具有平穩(wěn)型就要進行動力學(xué)的分析。機器人靈巧運動控制，如何減少機器人關(guān)節(jié)間隙帶來的沖擊與振動，確保機器人運動的精確性和操作的平穩(wěn)型。

　　第五，機器人應(yīng)用中如何實現(xiàn)機器人的虛擬現(xiàn)實與仿真?這個問題需要解決的技術(shù)難題是實現(xiàn)機器人示教點位姿優(yōu)化，虛擬示教運動偏差的檢測和校正，虛擬示教的路徑和值與時間最優(yōu)運動規(guī)則，如何在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中實現(xiàn)機器人作業(yè)過程當(dāng)中人文、人流的協(xié)調(diào)性。

　　第六，如何實現(xiàn)機器人應(yīng)用系統(tǒng)的集成設(shè)計的問題?機器人的效率和質(zhì)量最終都要體現(xiàn)在系統(tǒng)的集成應(yīng)用上。這也是目前譚建榮院士一直在研究的課題。

　　七大路徑

　　從機器人發(fā)展的趨勢，譚建榮院士也總結(jié)出了機器人的七大發(fā)展路徑。

　　第一，從串聯(lián)機器人到串并混聯(lián)的機器人。串并混聯(lián)機器人同時具備并聯(lián)結(jié)構(gòu)的剛性強和串聯(lián)結(jié)構(gòu)的控制空間大的優(yōu)點。

　　第二，從剛體機器人到剛?cè)狍w機器人。通過柔體機器人的末端或者本體實現(xiàn)可達性和靈活性，利用柔性機器人可以在航空構(gòu)建上解決鉆孔和打孔的難題。

　　第三，從單機器人作業(yè)到多機器人協(xié)同工作。在制造空間的分布性、功能的分布性、任務(wù)的并行性，以及任務(wù)作業(yè)的融觸性受到限制時，構(gòu)建數(shù)字化車間或智能化車間的空間是有限的，并涉及到執(zhí)行任務(wù)的先后時序問題，因此憑借單臺機器人是不能達到目的的。

　　因此，多機器人的信號傳遞，即達成機器人之間的通訊，公共工作空間的互屬，互不干涉，以及整個作業(yè)任務(wù)的協(xié)同問題正逐漸引起業(yè)界的廣泛重視。

　　第四，機器人技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合。通過工業(yè)機器人和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，催生出智能柔性的自動化裝配焊接。通過物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)機器人具有感知的能力，也就是具有了視覺、觸覺，能夠?qū)崟r采集生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)。

　　第五，虛擬現(xiàn)實結(jié)合。虛擬現(xiàn)實結(jié)合系統(tǒng)可以降低對機器人依賴，降低生產(chǎn)成本，提高效率，進一步消除機器人的安全隱患。通過虛擬現(xiàn)實的模擬，機器人的每一個軌跡和位置，都能在使用者的預(yù)料和控制當(dāng)中，防止出現(xiàn)意外。

　　第六，機器人技術(shù)與模式識別技術(shù)的結(jié)合。模式識別用于機器人的檢測特別有效，機器人在加工零件時，能夠檢查出有沒有質(zhì)量的瑕疵、不符合的技術(shù)條件等。

　　第七，機器人技術(shù)與人工智能的結(jié)合。機器人與人工智能相結(jié)合后，機器人將不再被固定在圍欄內(nèi)，而是人機協(xié)同與人機融合。這是機器人最本質(zhì)的特征，但是真正要做到這一點，難度還很大。

　　譚建榮院士經(jīng)典語錄：

　　1、 無論是美國先進制造計劃，還是德國工業(yè)4.0，還是中國制造2025，都是圍繞三個核心，一個是互聯(lián)網(wǎng)+，二是智能制造，第三個是機器人應(yīng)用。

　　2、 智能制造和機器人應(yīng)用是兩個相互的概念，有三項技術(shù)對智能制造的支撐是非常大的，第一個就是大數(shù)據(jù)，第二個是移動網(wǎng)絡(luò)，第三個是機器人。

　　3、 機器人做的好不好，和原來產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝熟悉不熟悉有很大的關(guān)系，如果熟悉就有很好的基礎(chǔ)，所以要用自動化去實現(xiàn)生產(chǎn)線，基于機器人的特點，對產(chǎn)品的工藝進行重組和重構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)在的技術(shù)條件和技術(shù)水平重構(gòu)原來的產(chǎn)品。

　　4、 用機器換人，還做原來的產(chǎn)品，附加值不高，要通過創(chuàng)新設(shè)計，用機器人技術(shù)做新產(chǎn)品、新工藝，這才是機器人應(yīng)用的最大價值。

　　5、 制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合，需要解決“異構(gòu)集成”、“實時共享”、“知識推送”三大瓶頸。

　　6、中國國內(nèi)企業(yè)必須要先練好內(nèi)功，而要練好內(nèi)功，就必須從基礎(chǔ)研究開始，將機器人的結(jié)構(gòu)學(xué)、動力學(xué)、控制技術(shù)、人機交互技術(shù)等理論研究深入，才能真正形成有競爭力的自主品牌。

　　7、制造業(yè)發(fā)生了深刻的變化，現(xiàn)在全球制造業(yè)變化主要是兩個部分，一個來自企業(yè)外部的變化，過去以產(chǎn)品為中心，現(xiàn)在要過渡到以市場為中心，進一步要過渡以顧客為中心。

　　8、智能制造有兩句話簡潔概括：一是智能技術(shù)與制造技術(shù)的融合，二是用智能技術(shù)解決制造的問題。

　　9、對一家生產(chǎn)制造型的企業(yè)來說，必須要實現(xiàn)人、機器、機器人的合理分工和協(xié)同作業(yè)，才能最大幅度的提高生產(chǎn)效率，而并不是只盯著自動化程度的高低。

　　10、目前制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級主要面臨四大障礙：勞動力、資源、污染、管理等四個方面密集的制造模式。