“闻G起舞”,5G技术是否能够助力于工业机器人发展呢?

发表于 2019-06-13 15:23:28 收藏 已收藏
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“闻G起舞”,5G技术是否能够助力于工业机器人发展呢?

发表于 2019-06-13 15:23:28
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什么是5G?没有了解的必要,我们只需要知道的是5G能带来什么。5G的到来是否能够助力于工业机器人发展呢?

以普遍4G比较,5G通信可实现单位面积移动数据流量增长1000倍,网络速率达100倍,端到端延时缩短5倍;可联网设备数量增加10-100倍;能耗下降千分之一,低功率电池续航能力增加十倍。

以华为相关资料为例:华为X Labs通过倒立摆验证,倒立摆原理用于机器人各种姿态控制、航空飞船对接控制等姿态控制等工业应用。4G模式下,过高延时倒立摆起摆到稳态的时间过长,达到13.2秒。在5G模式下时,5G的1ms超低时延,使倒立摆的控制指令快速执行,起摆到稳态只用4秒。

5G的特点是什么?

★5G下载速度非常快,一秒钟下载一部高清电影;

★5G网络下能同时驱动大量的智能硬件;

★5G几乎没有延时(4G延时0.045秒,5G延时0.001秒);

★5G通过无所不在的智能硬件,破除了APP传统局限的被动数据转变为主动数据;

★D2D:在5G 时代,同一基站下的两个用户,如果互相进行通信,他们的数据将不再通过基站转发,而是直接从设备到设备。

5G具有高速率、低延时、云智能的特性,基于数据收集、存储、处理、连接等优势将给机器人行业带来巨大的改变。

在上月8号,韩国首尔当地举行韩国5G商用服务全球首发庆祝活动,而这次活动也就标志着5G技术将会在机器人、无人机、自动驾驶、智能工厂等应用领域来创造出最大的效益。

从中也就不难看出,5G技术的出现是被韩国极度重视的,其原因就是因他们将5G网络视为经济转型的基础。从制造业到钢铁业,韩国几乎所有支柱行业都在衰退,IT是唯一的例外,韩国希望借助建设IT基础设施,摆脱对制造业的依赖,转向服务业。

全球都在押注5G通信技术,因为大家都相信5G通信将会比现有的网络速度快100倍,也就会带来突破性进展。而现在来看,4G的出现改变了人们叫外卖和出行的方式,而5G网络则有望帮助实现汽车自动驾驶、智慧城市的搭建等等。

根据伦敦全球通讯大会的预测来讲,估计到2034年,全球的5G通信市场规模将达到5650亿美元。而我国作为机器人最大应用市场,也就使得5G技术在机器人领域备受关注,据了解5G的出现不仅能助于能够跟人类员工实时沟通的机器人或其他机器人的研发,而且其中一些机器人是能够通过观察或是计算机程序来进行新的任务的学习。因此也就使得现在的专家认为,未来的发展过程中,5G技术的普及将会有望降低机器人的生产成本的。

5G技术到底能为机器人带来什么变化?

得益于5G的1 ms的延迟时间, 5G的速度提高将简化数据收集并实现对工作流程的全面和持续监控,包括远程诊断维护,这将有助于降低生产本身的运营和管理成本。5G无线连接技术将给机器人的智能生产带来极大的灵活性和成本优势, 5G的云化统一架构也将使能未来的云端实现实时控制,因此会有几个特征的改变。

第一,数据回传更高效

现在的5G下行峰值速率是20Gbps,它的速率达千兆级4G网络的20倍,所以也会使得机器人在使用过程中,在接受信息、任务指令等方面也就会更加高效迅速。要知道一般情况下,5G网络时长延缓至1毫秒,对于人类而言需要反应的时间会达到400毫秒,所以也就可以看出5G比较4G网络,端到端延时缩短5倍。而真正在5G普及后,在数据回传时效性方面也就会大幅提高,人们也就可以实时对机器人的工作情况进行监控管理了。

与此同时,低延时的特性会让工业领域增加一种全新的工作形式:远程操作,在以前,每一次远程操控的指令都需要数据传动到操控的机器之后,通过视频将结果反馈回来,而5G技术可以让大幅降低传输延时,1-2毫秒的间隔几乎与现场亲自操作没有差别。就像最近刚刚兴起的远程医疗手术,低延时不仅仅改变了时间的格局,更拉近了空间的距离。

第二,更柔性、更多端

其实都知道WIFI通信方式存在着易干扰、切换以及覆盖范围方面的缺陷,但是在5G出现之后,在工厂应用过程中基于5G技术的eLTE相关技术也顺势出现,它相对有着比较强的抗干扰性,同时5G还能够将可联网的生产设备的连接上增加10-100倍,也就意味中覆盖范围上越发广泛,从而能够有助于机器人应用解决方案上会得到更好的数据分析,也在一定程度上节省了网络通讯上的成本。

第三,云化机器人趋势

5G可以说是实现云化机器人的基础技术,而5G的出现会有着高带宽、低时延的特点,重要的是它还可以将大部分计算放到云端,也就会更加安全有效的对于计算数据做好保障,要知道机器人进行部署应用时,云端作为中控管理平台,是可进行远程遥控对机器人进行反控。

第四,大程度降低机器人伤害事件发生频率

现今,为了防止机器人伤害人类或造成损害,机器人大都配备了紧急制动按钮。但是如果按钮在人们所需的时刻无法触及怎么办?而通过 5G连接无线控制,它可以让机器人实时发送性能数据,使公司能监控和防止任何问题,能在任何时候远程操作机器人,就可以做到远程紧急停止功能。例如,科技巨头诺基亚和博世已经在开发可以通过5G连接无线控制的取放机器人。

第五,简化工厂布局和重新配置装配线过程

数字化工厂的发展可能会带来工厂布局的变化。将工业机器人导入工厂,在变更工序的同时,机器人也需要进行配置更替,这自然就会伴随着对控制机器人的通讯线路重新铺设等繁重费时的工作发生。并且生产线更新换代后,机器人进行再运转时还需要对机器人的动作进行精密细微的调试,这些准备工作会导致工厂长时间陷入运转停止。

而采用5G技术后,工厂内的有线线路将会被移动通讯所取代,也就可以省略掉原本必不可少的通讯线路重新铺设的步骤。同时,在引入高精度三次元测量传感器后,调试机器人动作的环节,可以将传感器捕获的信息经由5G进行大量传送大大缩短了因制造工序变更重新装配而造成工厂停运的时间。通过物联端到端的连接模式,工厂布局和重新配置装配线将变得比以往更简单。

各方“闻G起舞”

虽然5G对于工业机器人的影响还不明朗,但是提前布局总是好事,在5G还未普及前,就已经有部分企业入局。

2月份,高通对外推出首款专为机器人打造的完整、集成式解决方案——Qualcomm机器人RB3平台,并表示RB3平台将在今年晚些时候支持5G连接,以满足工业机器人应用对于低时延、高吞吐量的需求。

1、2月份电装机器人旗下自动化工厂对配置了5G通讯系统的工业机器人进行实证实验。

2019年2月25-28日MWC2019大会上,中兴与新松展示了联合打造的“5G+AR+协作机器人”。

3月份,由新松机器人自主研发、辽宁移动提供网络支持的5G智能巡检机器人在沈阳进行实测,测试完成后将入驻若干试点企业厂区。

是机遇还是挑战?

从各方的布局来看,各方在5G还未普及开来就急不可耐,都想提前分得一杯羹,这对于工业机器人产业来讲,5G会是个机遇吗?

答案是必然的,据拓斯达副总裁左云光说,“我们现在争取赶上工业互联网这趟车,万物互联啊,5G肯定会改变很多,我们不想被抛弃。”

另据天太机器人总经理张兴华表示:“5G必然会给众多行业带来变化,甚至改变很多产品的形态,因而会带来一大波商机,使得机器人的应用行业发生变化,机器人也将会被影响。”

直观一点来讲,随着5G商用牌照的发放,全球运营商都积极部署5G网络,在巨额资金投入下,将使得系统设备,如5G基站、光模块、射频、芯片、手机终端等技术产品迅速商业化,包括对华为、中兴、移动、电信、联通及各个手机厂商在内的产业链将迎来一波急速发展阶段,这会给通信设备厂商带来巨大机遇。

目前华为已获得全球42个5G商用合同,5G基站发货量超过10万个。中兴通讯与全球超过40家运营商开展5G合作。

正如深圳大富科技董事长孙尚传在接受媒体专访时表示,5G时代,对基站滤波器的需求倍增,对于大富科技以及国内的智能制造设备厂商都将会是个机遇。

由此可见,5G的普及对于3C行业具有一定促进作用,而在3C厂商中,人工作业具有成本高、效率低、失误率高、成品率低等问题,“机器换人”迫在眉睫,因而随着5G的普及将会间接的给工业机器人带来一波市场需求。

虽然5G的商用对于工业机器人将会是个大机遇,但是往往机遇与挑战并存。

5G作为第五代移动通信技术,当应用于工业机器人时,将会推动工业机器人某些部件的升级换代。

例如随着5G的商用,有些本体厂商会逐步考虑把5G模块集成进去,这对于研发能力弱的厂家,还是点难度的。

另外有观点认为5G技术将会促进云化机器人的发展,使得工业机器人能够从云端控制,届时控制系统便不再需要靠特制的软硬件,只需要一般的计算机操作系统加上自行撰写的程序即可,因而对在控制系统方面具有优势的企业具有一定影响。

总而言之,5G的商用对于工业机器人产业来讲,将会是个大机遇,但是毕竟5G还在初始阶段。据天太机器人总经理张兴华表示,“5G对工业机器人的改变会在一个较长周期内体现,短期内不用特别强调5G对机器人本身的影响。”

而对于5G将会给工业机器人带来什么挑战,谁也不敢妄下结论,况且目前5G还未在工厂普及,工业机器人企业还有充足的时间去应对。总归是机遇大于挑战,未来可期。

2019年是5G的元年,大带宽和低时延等全新特性,为工业制造带来新的应用场景和商业模式,也必将加速工业领域的数字化进程,以工业机器人技术为核心的制造企业,将会在5G时代实现生产制造的华丽转型。

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