目前我國(guó)制造業(yè)升級(jí)正如火如荼，中高端制造業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)制造業(yè)的執(zhí)行單元——運(yùn)動(dòng)控制提出了極高的要求。高精度的智能運(yùn)動(dòng)控制，意味著可以更加智能、更加精確地控制機(jī)器設(shè)備的速度、位置和力度，充分提高精密制造水平，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

如今，高精密運(yùn)動(dòng)控制，正被越來越多地應(yīng)用于醫(yī)療、3C電子、半導(dǎo)體、精密電子設(shè)備制造以及機(jī)器人等領(lǐng)域，對(duì)于提高我國(guó)制造業(yè)水平，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)超越，都有著非常積極的意義。

超越國(guó)際先進(jìn)水平，“超高精度力控”在新技術(shù)范式下獲重大突破

隨著中高端制造業(yè)的生產(chǎn)過程越來越復(fù)雜化和多元化，生產(chǎn)節(jié)拍和控制精度的要求也不斷追求極致，以往單純的位置控制和精度較低的力控，在今天的生產(chǎn)場(chǎng)景中，已顯示出局限性。高精度的力控受到驅(qū)動(dòng)器性能、編碼器分辨率、電機(jī)摩擦及關(guān)節(jié)耦合等多個(gè)環(huán)節(jié)的影響，其中又以驅(qū)動(dòng)器環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵。此前，以色列、美國(guó)等公司一直在這一領(lǐng)域占據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)廠商則相對(duì)處于劣勢(shì)。

隨著數(shù)字孿生和人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展，高濃度技術(shù)含量的新生力量正在工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，并以平臺(tái)級(jí)的新技術(shù)范式和創(chuàng)新的工程過程，實(shí)現(xiàn)加速度發(fā)展。行動(dòng)元（上海）科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“行動(dòng)元”），便是運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域冉冉升起的新生力量。行動(dòng)元平臺(tái)發(fā)布的第一款產(chǎn)品——智能驅(qū)動(dòng)器，與音圈電機(jī)搭配，電流采樣分辨率最高可達(dá)16bit，力控精度達(dá)到±0.1克，具有高速、高精度電流采樣等優(yōu)勢(shì)，并以獨(dú)特的算法，實(shí)現(xiàn)了較高的閉環(huán)控制帶寬。全系統(tǒng)擁有更快的響應(yīng)速度，更高的力控精度。成功實(shí)現(xiàn)了高精度力控技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，完全可以比肩以色列、美國(guó)等世界頂級(jí)運(yùn)動(dòng)控制公司的同類產(chǎn)品。

全新解法和打法，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的高水準(zhǔn)力控精度

作為聚焦于全新智能運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的新生力量，行動(dòng)元致力于運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)和人工智能算法，從底層改變行業(yè)技術(shù)范式，根本性重構(gòu)需求、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試及運(yùn)營(yíng)等工程過程，端到端地為客戶打造高適配的運(yùn)動(dòng)控制解決方案，大大降低開發(fā)成本，百倍提高產(chǎn)品性能和面市效率，同時(shí)讓機(jī)器更加智能和節(jié)能，以助力制造業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

具體而言，行動(dòng)元在新型智能驅(qū)動(dòng)器的研發(fā)過程中，通過數(shù)字孿生技術(shù)和智能算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)模型更精準(zhǔn)的辨識(shí)，補(bǔ)償了電機(jī)摩擦力、彈簧力及齒槽力等非線性干擾，提高了開環(huán)力控的控制精度和穩(wěn)定性，避免了以往使用閉環(huán)力控時(shí)，對(duì)昂貴的高精度力傳感器的依賴，使得開環(huán)力控也能達(dá)到較高的精度，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)滿足可靠性要求。同時(shí)，利用模型補(bǔ)償和高精度、高帶寬的電流控制，在實(shí)現(xiàn)高節(jié)拍運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，可以保證機(jī)械在接觸被壓物體的時(shí)候，壓力不超調(diào)，實(shí)現(xiàn)自然而然、超越人手的“軟著陸”效果。

實(shí)際場(chǎng)景驗(yàn)證，未來應(yīng)用場(chǎng)景廣泛

行動(dòng)元的合作伙伴——某機(jī)器人廠商技術(shù)負(fù)責(zé)人表示，行動(dòng)元通過智能算法的優(yōu)化和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了力控與生產(chǎn)節(jié)拍的最優(yōu)平衡。此前，只有國(guó)外的少數(shù)公司，可以實(shí)現(xiàn)這樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而行動(dòng)元智能驅(qū)動(dòng)器在各項(xiàng)性能指標(biāo)上，達(dá)到甚至超出了國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

具體來說，該品牌機(jī)器人要求力控精度達(dá)到±3g，目標(biāo)壓力800g，僅保壓幾百ms，在實(shí)現(xiàn)高運(yùn)動(dòng)節(jié)拍的同時(shí)，還要保持高精度力控。

而最終的實(shí)際測(cè)試結(jié)果顯示，行動(dòng)元智能驅(qū)動(dòng)器達(dá)到了客戶位置靜態(tài)誤差±1um的要求，而力控精度則成功控制在±3g以內(nèi)。同時(shí)，在動(dòng)態(tài)性能方面，行動(dòng)元智能驅(qū)動(dòng)器的最大位置跟隨誤差控制在了200um以內(nèi)，到位整定時(shí)間最終僅用14ms。

智能運(yùn)動(dòng)控制新生力量，未來可期

行動(dòng)元公司負(fù)責(zé)人表示：行動(dòng)元正在做的事，并不是簡(jiǎn)單的技術(shù)和產(chǎn)品升級(jí)，而是根本上的開發(fā)和工程過程“重構(gòu)”。憑借技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，行動(dòng)元正逐步搭建起新的“算法工廠”，并通過“數(shù)字孿生”等技術(shù)，構(gòu)建運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的新思維——通過軟件定義硬件，不斷迭代優(yōu)化模型，從而大幅度降低研發(fā)成本，提高產(chǎn)品面世效率，提升產(chǎn)品性能，讓機(jī)器更加智能和節(jié)能。

審核編輯 ：李倩