汤小平 以创新伺服驱动技术助力国产机器人发展

在第七届中国国际机器人高峰论坛工业机器人主题论坛上，清能德创作为工业机器人核心零部件领域的领军企业，展示了国产伺服驱动技术如何通过产品迭代推动国产机器人的发展。清能德创电气技术（北京）有限公司的汤小平副总经理，向与会者深入介绍了公司的发展历程、产品系列以及如何通过精准、快速、安全、稳定的控制助力工业机器人的发展。

各位嘉宾下午好，我们公司作为工业机器人的核心零部件供应商，致力于通过创新伺服驱动技术助力国产机器人发展。请允许我为大家介绍一下我们的公司概况。我们的总部设在北京，同时在上海设有分公司，并在成都和深圳设有办事处。我们的核心团队来自清华大学电机系，拥有20年的行业经验和产品研发经验。我们与国内外的高校和科研院所，如清华大学、北航、中科院等建立了紧密的合作联盟。

我们的产品系列包括A8、R系列、RC系列以及最新的CoolDriveMini系列。伺服驱动器作为机器人的核心零部件之一，我们在成立之初就定位成智能装备的核心零部件供应商。根据最新数据显示，我们的产品在国产工业机器人领域的应用已经超过三万根轴。除了工业机器人，我们的产品还广泛应用于机床、纺织机械等行业。

接下来，我想重点分享一下我们如何帮助工业机器人的精准、快速、安全、稳定的控制。我们的伺服驱动器产品具有高度的集成性和创新性。例如，我们在A8系列中最早应用了EtherCAT总线技术，并集成了同步伺服驱动技术。我们的R系列产品是专门针对机器人设计的，可以在一个产品中集成六轴或四轴机器人专用伺服驱动器。通过这些技术手段，我们能够为客户提供高性能、高可靠性的伺服驱动产品。

除了产品本身的性能优势外，我们还通过与客户紧密合作，提供定制化的解决方案和技术支持。我们深入了解客户的需求，根据机器人的具体应用场景进行优化设计，并提供全面的技术支持和服务。通过这种方式，我们能够确保工业机器人在运行过程中实现精准、快速、安全、稳定的控制。

关于精准控制的问题。机器人运作的精准度无疑是我们的首要任务。我们采用了一系列技术，来实现机器人的精准控制。我们的机器人拥有多轴系统，需要实现多轴协调运作。于是，我们采用了EtherCAT高速工业以太网技术，其特点就在于传输速度快，具有双向一百兆的传输速率。它的控制周期非常迅速，可以达到一毫秒，甚至最快达到250微秒。同步误差更是小于1微秒。EtherCAT内部配备的同步时钟，确保了多轴同步控制的精确性。从一开始我们就将EtherCAT作为我们产品的标准配置，它已经深深融入我们的产品基因中。

接下来，让我们谈谈快速控制的问题。这是我们产品典型的指标，三环控制周期在国内处于领先水平。我们的电流环响应频率高达3K赫兹，并且能够承受最大三倍过载。我们的通讯周期快至250微秒，这使得我们的驱动器能够适应多种控制周期，无论是1毫秒还是500微秒的控制周期，我们的驱动器都能完美匹配。

好的驱动器需要好的电机来配合发挥其性能。我们配套使用的电机是欧洲设计、中国生产的全自动化生产线产品。这款电机响应速度快，转速高，最高可达六千转，并且能够承受三倍以上的过载。

再来说说编码器。我们的所有驱动器都标配绝对值编码器。与增量式编码器不同，绝对值编码器有一个绝对原点，所有的值都是相对于这个原点的，因此它不存在累积误差。绝对值编码器的传输速度可达4兆和2兆，适合远距离传输。这是我们驱动器所适配的编码器，包括多摩川、Hiperface、尼康等。

我们不能忽视安全性的问题。我们公司最早将安全功能引入驱动器中。在我看来，实现功能的必须考虑到系统的不可靠性。我们需要实现软件冗余和硬件冗余，例如安全转矩关断（STO功能）就是硬件冗余的一种体现。我们目前实现的安全功能还包括安全停止一、安全停止二、安全抱闸控制等。

让我们谈谈稳定性问题。针对工业机器人行业的应用，我们在伺服系统中进行了一些软件处理。首先是静态平衡力矩补偿，机器人在抱闸打开的瞬间由于重力作用会短暂下落，此时伺服系统必须迅速抱住机器人，这就是静态平衡力矩补偿的作用。还有机器人的惯量辨识和抖动消除功能。我们希望机器人运行既快速又稳定，这就要求在任何情况下都不能有抖动。无论是在快速定位时还是大角度移位时，都要确保机器人稳定运行。这是来自客户现场的视频，机器人即使在快速运动过程中突然停止，也能做到纹丝不动。

我的分享到此结束，感谢大家的聆听。