12月17日，“2021中國(guó)運(yùn)動(dòng)控制/直驅(qū)產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在深圳坪山隆重召開(kāi)，五百多位業(yè)內(nèi)人士匯聚一堂，共謀行業(yè)發(fā)展大計(jì)。在分論壇運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)篇上，新時(shí)達(dá)中央研究院王科博士以《運(yùn)控產(chǎn)品易用性技術(shù)的研究與實(shí)踐》為題發(fā)表演講。

以下內(nèi)容根據(jù)演講整理：

大家好！我來(lái)自上海新時(shí)達(dá)的運(yùn)控事業(yè)部，這次是第一次出來(lái)作報(bào)告，以后事業(yè)部這個(gè)名字會(huì)更經(jīng)常出現(xiàn)在大家的面前，現(xiàn)在來(lái)分享一下我對(duì)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的一些感受。

在工業(yè)品商業(yè)化的模式下，易用性會(huì)成為新的核心競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)，而在當(dāng)前的智能制造背景下，易用性有了更多不一樣的解釋。比如說(shuō)智能化，產(chǎn)品是否免調(diào)試，環(huán)境的適應(yīng)性，以及數(shù)字孿生。那么我們?cè)趺慈セ诖颂岣咭子眯?？例如：免編程機(jī)器人、模型仿真，以及可視化、網(wǎng)絡(luò)化操作，以及運(yùn)維，基于預(yù)測(cè)的維護(hù)。

下面來(lái)從四部分來(lái)介紹一下。

智能化免調(diào)試，智能和免調(diào)試技術(shù)是一個(gè)綜合性技術(shù)，它涉及到伺服各個(gè)環(huán)節(jié)，比如說(shuō)電流環(huán)，和它相關(guān)的有硬件電流環(huán)，比如FPGA硬件電流環(huán)，還有本體參數(shù)的辨識(shí)，硬件結(jié)構(gòu)的辨識(shí)，以及對(duì)電流的預(yù)測(cè)。在速度環(huán)上，有在線辨識(shí)、轉(zhuǎn)速脈動(dòng)抑制，還有自適應(yīng)在線機(jī)械諧振抑制技術(shù)、速度觀測(cè)等，其中V型抑振是我們獨(dú)有的技術(shù)。摩擦阻尼辨識(shí)，過(guò)象限凸起抑制技術(shù)，也是我們的高級(jí)技術(shù)，其中一鍵式的參數(shù)整定，不同環(huán)境下模塊算法的自動(dòng)投切，同時(shí)也支持第三方電機(jī)。振動(dòng)是復(fù)雜的，有末端振動(dòng)，害羞機(jī)械諧振，還有本身自有的相互影響振動(dòng)，我們這些技術(shù)都用在了新一代產(chǎn)品上。

智能化免調(diào)試

新時(shí)達(dá)運(yùn)控事業(yè)部有好幾個(gè)子公司，辛格林納、眾為興、之山智控、會(huì)通自動(dòng)化、入江機(jī)電，各子公司結(jié)合自己的優(yōu)勢(shì)力量，統(tǒng)一規(guī)劃布局有競(jìng)爭(zhēng)力的伺服產(chǎn)品。我們會(huì)有高端、經(jīng)濟(jì)型、直驅(qū)和各個(gè)行業(yè)的伺服平臺(tái)。

復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性，我國(guó)現(xiàn)在做的是替換人工，機(jī)器視覺(jué)是未來(lái)的大趨勢(shì)。傳統(tǒng)的機(jī)器視覺(jué)已無(wú)法適應(yīng)各種各樣的復(fù)雜環(huán)境，這里需要我們的AI算法。比如說(shuō)調(diào)料包堆在一起，無(wú)法分開(kāi)。視覺(jué)AI算法，例如現(xiàn)在比較成熟的LeNet-5算法，這個(gè)算法分兩到三級(jí)的卷積，深入學(xué)習(xí)，層層篩選，然后全連接，最后形成一套訓(xùn)練的模型。

智能復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)

整個(gè)過(guò)程和我們平時(shí)的訓(xùn)練過(guò)程是一樣的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)比我們想象的要短一些。我們拿200張圖片訓(xùn)練出來(lái)，再來(lái)驗(yàn)證，識(shí)別時(shí)間小于1毫秒，這意味著我們?cè)诤芏鄨?chǎng)合可以用的。過(guò)去我們覺(jué)得AI算法時(shí)間比較長(zhǎng)，這取決于把訓(xùn)練模型和執(zhí)行模型混在一起了，執(zhí)行的時(shí)候沒(méi)有那么慢。另外，在易用性上，我們可在很多的操作加入了聲控，對(duì)人的識(shí)別，以及手勢(shì)識(shí)別，這都是對(duì)人機(jī)交互的一個(gè)升級(jí)。聲控也是相對(duì)成熟的一個(gè)算法，它就是做了一些卷積和時(shí)間序列的處理。

基于預(yù)測(cè)性的維護(hù)，首先是一些關(guān)鍵零配件的模型，這會(huì)建立在對(duì)減速機(jī)、電機(jī)等設(shè)備的理解，對(duì)電流、速度結(jié)合在一起做一些模型。然后結(jié)合大數(shù)據(jù)的，提供了壽命預(yù)測(cè)。

數(shù)字孿生，我們的優(yōu)勢(shì)在于采用很多的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)上，而matlab難以在單片機(jī)上運(yùn)行。模型怎么建？這里有很多的方式，一種叫正向模型，圖中是典型的電機(jī)的公式，可以用來(lái)建模，它集成在我們公司的伺服里。在控制器端也有一些高級(jí)伺服仿真，比如怎么仿真它的擾動(dòng)和故障。

數(shù)字孿生

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)維，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，主要是提供一些零配件，怎么去接入云端？現(xiàn)在提倡邊緣控制器結(jié)合使用，什么叫邊緣控制器？不僅僅是把數(shù)據(jù)收上來(lái)，邊緣更多是強(qiáng)調(diào)我在云端的協(xié)同，以及和其他邊緣層的協(xié)同。這種控制器也是一個(gè)新概念，只要把實(shí)性和非實(shí)性區(qū)分好，也不是難事。實(shí)時(shí)性的網(wǎng)絡(luò)上，TSN是重要的第三方標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，是未來(lái)重要的選擇技術(shù)；上層網(wǎng)絡(luò)上還有一些更開(kāi)放的，比如說(shuō)OPCUA。而OPCUATSN則是重要的跨OT、跨自動(dòng)化實(shí)時(shí)領(lǐng)域的技術(shù)。我們有特別多的云，阿里云、騰訊云、華為云，我們有統(tǒng)一的架構(gòu)去接入云端。下圖是我們可提供的軟件，比如云端的調(diào)試，跨平臺(tái)的UI現(xiàn)在比較多，手機(jī)、電腦，我們也推出了調(diào)試伺服的軟件，包括云端固件的升級(jí)。

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)維

哪些控制器有這些功能？這里集合了新時(shí)達(dá)和眾為興的控制器，在PLC和工控制機(jī)都有云端邊緣計(jì)算功能，最上層是STEPAutomationStudio，提供了可視化組態(tài)的工具以及對(duì)運(yùn)單配置聯(lián)網(wǎng)的工具。

新時(shí)達(dá)/眾為興運(yùn)控器

關(guān)于易操作性，怎么單手操作？我們專門做了不同的實(shí)驗(yàn)來(lái)確保安全性和又安全可靠，端子旁邊帶LED燈的方法來(lái)解決。

易操作性

在PLC的基礎(chǔ)上，我們提供中文編程，這是很有應(yīng)用的編程方式；也提供基于CAM的系統(tǒng)免編程，還會(huì)有工程向?qū)У?。如果客戶要做一個(gè)的應(yīng)用，可以通過(guò)工程向?qū)е苯由梢粋€(gè)機(jī)器人、或運(yùn)動(dòng)控制、或PLC等項(xiàng)目，然后通過(guò)可視化編程組態(tài)配置，最后通過(guò)我們提供的面向服務(wù)的架構(gòu)與接口完成自己的應(yīng)用項(xiàng)目。面向服務(wù)的架構(gòu)與接口，這對(duì)我們工業(yè)來(lái)說(shuō)應(yīng)用的還不多，就是怎么讓我們的功能變得服務(wù)化，我們有一套做維護(hù)的后臺(tái)在那里放著，比如說(shuō)我們的報(bào)警系統(tǒng)。

在深耕行業(yè)應(yīng)用上，針對(duì)用戶的使用，提供的工業(yè)技術(shù)越多，用戶用起來(lái)就更方便，我們集合了各個(gè)子公司的優(yōu)勢(shì)力量做了一些工藝包，方便用戶的集成工作。

謝謝大家！