1418 攢一臺機器人有多難?
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伺服電機的重要性就不用說了，他主要是整臺機器人的輸入和輸出裝置。
你手術機器人機械手臂必須要平穩，必須要達到你想要的速度，才能達到最佳效果。
而這就要看你機器人上裝配的伺服電機的功力了。
一般來講，在伺服電機這一塊，還是國外做的比較好，其中做的最好的，當然是日本人，尤其是日本的電裝。
他們生產的機器人，可是專門供給豐田，和本田這樣的企業的。
而且還有很多是專門供給三菱的軍工部門的。
而三菱的伺服電機，和大畏重工的伺服電機，其實說起質量也一點不差，因為這兩家的機床都很強。
日本的很多軍工設備，都是這兩家工廠生產的，就比如他們的軍艦，潛艇，還有心神…
不過手術機器人上面使用的伺服電機，和普通工業機床上使用的伺服電機的要求還是有多不同的。
工業機床上面使用的伺服電機，因為需求和手術機器人的不一樣，所以設定自然也是不一樣的。
因為工業機床，經常需要高速切削，所以他們對伺服電機的功率要求非常大，而且對于減速的功能也要求非常強大。
但手術機器人所需要的伺服電機就完全是另外一回事了，手術機器人驅動機械臂的速度，并不要求太快。
而唯一的要求就是穩，和精確，所以這就要在控制軟件，以及濾震除顫系統上下功夫。
所以對于伺服電機的要求，并不是特別強，只要功率輸出穩定，壽命長，并且無雜波就可以。
而說實話，即便是如此低的要求，國內的廠家生產的伺服電機也一樣不讓人放心。
因為在輸出的平順性方面，咱們還是和國外的產品有差距。
其實要說設計理念，咱們也不是不懂，可說到差距，說一千道一萬，還是差在了最基礎的材料上。
人家伺服電機內部用的定子，全都是采用特殊稀土材料冶煉而成，這樣就保證了他們電機輸出的穩定性，和壽命，以及精度。
所以人家的伺服電機才能做到功率輸出穩定，不會出現卡滯，或者動力輸出突然中斷的情況。
而咱們國產的伺服電機…那可真是讓人一言難盡，但凡要是有去過一線工廠，實地考察過的人，就都知道是什么個情況。
在這里就不能過多的吐槽贅述了，因為說的過多，容易有四零四的風險。
所以對于手術機器人而言，需要的并不是最頂級的伺服電機，只要普通級別的伺服電機，只要能夠保證動力輸出無卡滯，平穩就足夠了。
就比如目前市面上最牛的米國出產的達芬奇手術機器人，全身上下就一共裝了三十多個伺服電機。
而他們的電機，用的就都是瑞士馬克森的電機。
不算什么高檔貨，但也是值得信賴的大品牌，所以這倒也方便了黃海濱。
如果他像搞來馬克森的電機，這倒是比搞日本電裝或者是德國博世的電機，要簡單的多。
畢竟那兩家，對咱們可一直有著很深的戒心…
畢竟現在國際上對咱們的態度比較特殊，尤其是西方國家，在很多敏感領域，對咱們技術輸出時都會有諸多的限制。
像伺服電機這種設備，就屬于比較敏感的設備。
因為這種設備，如果用在機床上，那肯定會讓很多人免不了要浮想聯翩了。
但是如果進口這種比較普通的伺服電機，一看就是民用級別的，那些拿著放大鏡挑毛病的人也就說不出什么來了。
在接下來就要說這手術機器人的機械臂了，而這也是這臺機器人和傳統的機器人最不一樣的地方。
以前傳統的工業機器人，在控制機械臂的時候，大多使用的都是滾珠絲杠軸承。
滾租四缸軸承控制著機械臂前進，后退，并且前進后退的精度，也都有滾珠絲杠軸承來控制。
所以可以說，滾租絲杠軸承，就是一臺工業機床的靈魂。
也是工業機床精度之所在。
而滾珠絲杠軸承，也一直是我們國家的一個痛點弱項。
就拿工業機器人舉例，機械手臂在加工零部件的時候，對零件的精度要控制在零點幾絲之內，靠的可全都是這滾珠絲杠軸承。
因為正是他控制了機械手臂的前進深度，角度，以及力度，就決定了這個工件的加工精度。
而這就對控制機械臂的滾卒絲杠軸承的要求，大大的提高了。
別看咱們可以做出巨型電力風車的軸承來，可是如果說這種小型號的軸承，咱們還真是不行。
而說道這軸承上，咱們和國外的差距，那完全就是兩方面的。
第一就是加工精度。
大家可以在網上看到很多德國軸承的視頻，人家的軸承，在沒有加潤滑油的情況下，只要組裝上就可以使用。
而且你只要給他一個力，他甚至能堅持轉動一分鐘左右。
這說明什么？這說明人家的加工精度高，軸承在自轉的過程中，自身的能量損耗非常小，而另外一方面，就是人家的打磨水平高。
把工件表面處理的極度光滑，所以哪怕沒有上潤滑油，人家的工件自轉阻力都特別小。
然后你再換上國產的軸承試試。
哪怕規格大小，形狀都是一樣的軸承，同樣的力度，人家的軸承能自轉一分鐘，而咱們的軸承能堅持半分鐘就不錯了。
這里面首先體現的就是加工精度的差距，哪怕咱們只比人家的精度少了肉眼可見的幾個絲，可工件的實際工作效果都會差很多。
還有其次就是材料了。
人家使用的滾珠都是特殊合金鋼制程的滾珠，能夠在高溫高壓的環境里，工作N長時間，也不會發生形變。
你在看看咱們的滾珠，同樣號稱是特殊合金鋼，可是放到同樣的工況里。
德國的滾珠，可以工作十年，只要定期保養都不會壞，也不需要更換。
可咱們國產的滾珠，基本半年就報廢，不是形變，就是有裂痕，更狠的干脆直接就碎了。
這么說可一點都不夸張，只要到各種工廠實地一線考察過的人，就都知道這絕對不是危言聳聽。
而且如果在高端軸承這一塊，可以說國外對咱們一直是進行封鎖的。
想要從德國或者日本引進那種高端軸承，可是相當費錢的。
最可恨的是，哪怕你很有錢，他們也不一定會賣給你。
萬幸的是，在手術機器人這一塊，當初米國的那幫設計人員，就很巧妙的避開了這個問題。
其實這也主要是和手術機器人的特性有關。
說起手術機器人，我們可能很難想象這玩意，其實就是脫胎于工業機器人的設備。
而所謂的工業機器人，其實最早的工業機器人就是機床。
上世紀50年代之前，工廠里的機床都是一代產品，就是單一性能的產品，比如車床，銑床，磨床等等。
再后來，到了五十年代末期，米國人就把這些有著不同性能的機床組裝到了一起，于是就有了第一代集合了車，銷，鏜，銑，磨等五種功能的第一代工業機床。
在之后就是因為電子科學的，于是到上世紀八九十年代的時候，德國人和日本人，就把這種現代化的工業機床給發揚光大，并且做到了極致。
而當時這種五軸聯動機床，就有了一個美麗的名字，叫做現代加工中心。
其實這就是第一代的工業機器人，只不過外形和我們認知里那種有著腦袋和機械手的機器人并不太一樣。
但機器人該有的功能他都有。
就比如他加工單位里的夾具，和加工刀具，其實就是我們認知的機器人的機械臂。
而他們的數控面板，就是他們的大腦。
而在這第一代機床之后，歐美的大公司，又開發出了流水線機器人。
而這種流水線機器人，主要應用在汽車工業上，主要就是給汽車的白車身進行焊接等工作。
而這一代的機器人，就和我們認知的機器人比較像了。
雖然同樣沒沒有腦袋，但卻有著嘗嘗的機械手臂，一邊可以固定車身，并且把車身按照程序設定的角度來回翻轉。
另外一條機械臂，則手持焊槍，可以不斷以各種角度鉆入到車身內部，在車上上完成焊接。
而這兩代工業機器人的控制，都離不開滾珠絲杠軸承。
甚至可以說，他們的工作時候的加工精度，就都是由伺服電機，和滾租四缸軸承來控制的。
而說起這手術機器人，雖然也是脫胎于工業機器人，但在是否使用滾租四缸軸承這一塊，當初的設計者就犯難了。
因為手術機器人工作的工況，和那些工業機器人可太不一樣了。
如果在這樣的機器人身上，裝滾珠絲杠軸承，一來是成本太高，二來也是會大大的增加設備的體積。
而這就違背了設計者的初衷了，而且滾珠絲杠軸承，對工作的環境要求可是非常高的。
這就和手術機器人的設計理念不相符了…
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