从KUKA机器人C2到C4看工业发展

高立明

摘 要：本文中，笔者以KUKA机器人为例，通过回顾其从C2到C4型号的发展与改进，对工业发展趋势进行探究与思考。

关键词：工业机器人；KUKA机器人；型号；工业；发展

1 KUKA机器人概述

当前，工业领域所使用的机器人大致分为串联机器人和并联機器人两类。其中，串联机器人与并联机器人最大的区别在于一个轴的运动是否会改变另一个轴的坐标原点。串联机器人能够满足此条件，而并联机器人采用的是并联机构，在具体运行中，其一个轴的运动并不会改变另一个轴的坐标原点。在工业机器人领域内，开始对并联机器人的研究是在1978年Hunt提出把机器人操作器改为六自由度的理念之后，因此也可以将其作为并联机器人的研究开端。并联机器人与串联机器人相比，具有运动负荷小、承载能力大、刚度大、结构坚固、精确度高等优点。

作为工业机器人制造业巨头的KUKA机器人有限公司隶属于KUKA股份公司，是当今全球领先的工业机器人制造商，同时也是德国与欧洲工业机器人市场的领导者，其位于德国奥格斯堡。该公司旗下共有子公司25家，分布于亚洲、美洲和欧洲等地区，占据了这些地区工业机器人市场的重要位置。

KUKA机器人的销量在行业内一直遥遥领先，其生产的机器人在工业领域内的数量排全球第一，并且有一半以上都应用在汽车生产车间内。以大众汽车的生产车间为例，其整个生产线的自动化已高达92%。KUKA机器人最大的特点在于其先进的控制系统，它采用的是PCBASED控制系统，并在微软的Windows界面下操作，与标准化的个人电脑硬件配合使用，使机器人的平均故障间隔时间大大增加。

除此之外，目前工业机器人正朝向操作便捷、智能化等方向发展与改进。总之，工业机器人的发展前景对于KUKA公司和其他机器人生产公司来说，既是一次机遇也是一次巨大的挑战。

2 KUKA机器人C2到C4在工业发展中的趋势与应用

2.1 KUKA机器人C2与C4的变化与比较

KUKA机器人C2系统相对稳定，其界面设定为手按界面，由六个伺服控制器模块构成；而C4系统改进为触摸屏界面，充满了现代化的气息，并且C4系统是由每三个伺服控制器模块组合成一个模块，比C2系统模块更为分散化，运行速度更高、更流畅。

在实际操作中，KUKA机器人C4系统相较于C2系统更高效、更安全、更灵活，其最大的区别在于C4系统更加智能化与人性化，其全新的设计理念为今后机器人自动化发展奠定了坚实的基础。并且，C4系统不仅将自动化方面的集成、保养和维护的资本大大降低，更实现了系统效率和灵活性的持续提高。因此可以说，KUKA公司在此次技术创新过程中，开发出了一个结构清晰、性能优化、注重使用开放高效数据标准的全新系统架构。在C4系统中，集成的全部机器人控制、安全控制、运动控制和逻辑控制等模块都拥有相同的数据基础，且可以对这些数据进行智能化使用和分享，使机器人具备了极高的性能、灵活性和可升级性等特点，进而提高了工业生产的整体效率与效益。

2.2 从KUKA机器人C2到C4看工业发展

2.2.1 集成化

所谓集成化，是指将一些事物或者功能聚集在一起，而不是指单一的设备或单一的功能。KUKA机器人C4系统在自动化技术方面实现了集成化，从而使成本降低、工业生产效益提高，因此可以看出集成化是当前工业发展的主要方向。

2.2.2 数据化

数据化是指以数据作为生产管理的重要依据。目前，我们正从信息化时代向数据化时代迈进，可以说，对数据进行搜集、整理、分析和利用是未来工业发展的趋势之一。KUKA机器人C4系统使集成的全部机器人控制、安全控制、运动控制和逻辑控制等模块都设定了相同的数据基础，使之可以对这些数据进行加工和利用，进而得出最有效的信息资源。

2.2.3 智能化

智能化指的是由计算机技术、通信技术、行业技术和智能控制技术等汇集而成的针对某一方面的应用功能，具体体现在工作流程中人工参与更少、用户体验更加人性化等方面。KUKA机器人C4系统将智能化应用提高到一个新的高度，为未来工业机器人行业的发展奠定了坚实的基础。

2.2.4 整体转型

第三次科技革命之后，世界工业以迅猛的速度向前发展，并取得了重大的成就。但随着社会发展以及人们需求日渐多元化，第三次科技革命的信息技术、海洋技术和新能源技术等已经难以满足现代人们生产生活的需求，因此需要一次全新的转型促进其发展，这就体现出了工业整体转型的必然性与趋势。

除此以外，KUKA机器人C2到C4的发展还体现出工业网络的发展与进步。所谓工业网络，指的是一种安装在工业生产环境中的通信系统，它具有全数字化、双向和多站的基本特征，具有安装使用方便、诊断简易、模块化、企业化管理等优点。从C2系统到C4系统的进步可以看出，工业通讯系统正向着简易化、智能化、人性化的方向发展，其使用量将会随着工业的发展而不断发展。

3 结语

KUKA公司首席创新官贝恩德·利珀特曾说过：“机器人技术将会在不久的将来改变世界，它将在未来50年内释放出比互联网和信息技术更为强大的力量。”工业机器人行业的发展逐渐步入到一个全新的阶段，从开始的笼中作业到现在的防护摆脱，实现了在保证安全的基础上与人类共同作业、交流的目标，并且这些机器人具备行走能力与环境认知能力，能够完成日趋复杂的生产工作，可以说机器人的智能化正在从梦想一步步变为现实。纵观世界工业的发展，其正从信息时代逐步升华，不断提高自身的智能化、集成化、数据化，而这也预示着新的工业革命将会到来。

参考文献

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