机器人乐队春晚秀“才艺”，搭档郎朗展示不凡实力

2月4日农历除夕夜，央视春节联欢晚会汇聚国内顶级“表演实力派”如期陪伴着电视机前的千家万户。在深圳分会场上，伴随着一首熟悉的旋律响起，格力机器人乐队与200名专业钢琴师同台献艺，搭档朗朗、周华健、任贤齐演奏金曲《朋友》，为亿万观众献上了一场别开生面的表演，将工业机器人高效灵活的特点表现得淋漓尽致，同时彰显了展示了格力自主创新中国造的不凡实力。

(图为2019年春节联欢晚会播出画面)

春晚舞台上，刚“出道”的格力机器人乐队发挥出色，在与众多“音乐高手”的配合演出中“毫不怯场”、自信展示了格力的高端装备实力。据了解，参与本次春晚机器人演奏的乐器包括1架钢琴、1台架子鼓、1把贝斯、2把吉他、1面大锣，与之对应的钢琴师、贝斯手等乐队成员则是由格力自主研发的工业机器人GR606和GR608担任。其中，身形精巧的GR606是乐队的主力担当，它们或灵活地拨动着琴弦，或动感地敲击架子鼓，或从容地在琴键上“飞舞”;沉着稳重的GR608则是乐队的力量担当，在大锣面上铿锵有力地挥动着臂膀······优美的旋律流水一样倾泻而出，与郎朗等钢琴家的演奏融为一体，获得了满场观众的掌声。

据了解，格力机器人乐队作为工业机器人中的人气“网红”，自2017年第三届中国制造高峰论坛首次公开亮相以来成功奏演了《让世界爱上中国造》《歌唱祖国》《茉莉花》等曲目，获得了无数观众的喝彩。

(图为2019年春节联欢晚会播出画面)

“《朋友》这首歌是格力机器人乐队为春晚专门编排的最新单曲。为了使音乐更饱满、情绪更激昂，我们在机器人乐队的演奏形式上进行了优化升级，由原来电子琴演奏转化为三角钢琴演奏，此外，还把机器人的机械化夹具换成了仿生学人手结构，从而使机器人演奏更灵活更富有表现力。” 格力机器人乐队工作人员介绍道。

一机多用 格力工业机器人实力非凡

据格力工作人员介绍，要想让工业机器人奏出美妙的音乐，技术人员需要在计算机中将简谱输入为机器人能够识别的“音乐语言”，通过对编程进行一段一段的调试和纠正，以达到最终完美的演奏效果。“GR606、GR608集成了PLC功能，支持应用于复杂场合的高级编程，使程序运行效率得到有效提高，但是此次的音乐编曲较复杂，速度较快，表现力更丰富，这不仅对编程人员来说是一大挑战，对于机器人的稳定性、重复定位精度等方面也提出了更高的要求。”

事实上，格力机器人乐队成员全部由格力自主研发的工业机器人组成，在灵活性、稳定性、精准性等方面有着突出表现。此次登台“春晚”的表演也展示出了格力工业机器人的非凡实力。

格力机器人乐队的实力首先体现在乐手们自身稳定优良的性能上。主力担当GR606是一种多用途的通用型工业机器人，额定负载6kg，工作半径900mm，重复定位精度可达±0.05mm。它采用内部走线，外观精美、结构紧凑、工作空间大、动态响应速度快，具有较高的重复定位精度和轨迹跟踪精度，配合自制的GRCCP16机器人系统，能够有效降低调试周期，从而极大缩减停工时间。力量担当GR608额定负载8kg，工作半径1370mm，重复定位精度可达±0.08mm，同样也具有结构紧凑，工作范围广，动态响应速度快且重复定位精度、轨迹跟踪精度高等特点。

除了天生的硬实力，格力机器人乐手们还被格力技术人员赋予了超高的音乐素养，被输入“音乐基因“后它们可以实现对节奏和乐器的完美把控，从快速的反应到精准的移动再到力度的掌握，都能不差分毫。

(图为2019年春节联欢晚会播出画面)

有这些硬实力加持，格力工业机器人不仅音乐玩得转，更是工厂自动化生产的一把好手。焊接、码垛、搬运、涂胶、包装、机器人教学等工作均不在话下，是企业提质、降本、增效的重要设备。目前，格力依托行业尖端技术，自主研发生产了多款工业机器人，其最高精度可达0.02mm，可广泛应用于多个生产领域，为无人工厂建设提供重要技术支撑。

自主创新 格力掌握高端装备核心科技

十九大报告指出，要加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。据了解，致力于“让世界爱上中国造”的格力电器自2013年以来就正式进军智能装备领域并埋头深耕细作，坚持以自主创新掌握核心科技，在高端装备领域取得了两项“国际领先”技术，自主掌握了伺服电机、控制器、减速器三大关键核心部件的研发生产技术。

公开数据显示，2013年以后，我国成为全球最大的工业机器人消费国，但却主要依赖于进口，由于各种原因，我国工业机器人的制造水平较低，关键部件和核心技术均被日本、德国等控制。格力不靠“拿来主义”，依靠自主创新逐步掌握了多项核心技术。2018年，格力自主研发的“工业机器人用高性能伺服电机及驱动器”经专家组一致认定，达到“国际先进”水平，其中，伺服电机功率密度、过载能力等性能指标达到“国际领先”水平，在该领域实现了技术突围。

目前，格力的高端装备产品覆盖伺服机械手、工业机器人、智能仓储装备、智能检测、换热器专用机床设备、无人自动化生产线体、数控机床等十多个领域，超百种规格产品，不仅为格力内部自动化生产提供设备，而且还服务于新能源、食品、汽车等多个领域，获得了各行业客户的认可。

“实体经济是一国经济的立身之本、财富之源，先进制造业是实体经济的一个关键，经济发展任何时候都不能脱实向虚”，习近平总书记在视察格力电器时指出“要有志气和骨气，加快增强自主创新的能力和实力，把创新发展主动权牢牢掌握在自己手中”，在详细了解了格力电器的创新发展后，总书记称赞格力在贯彻落实党中央关于自主创新决策布署方面做到了“真学、真懂、真信、真用”。

格力电器董事长兼总裁董明珠表示：“格力将牢记总书记的嘱托，坚持自力更生奋斗，自主创新争取。目前工厂自动化、无人化生产已成为制造业发展的潮流趋势，未来格力电器将紧密围绕机器人和精密机床两大领域进行深入研究，在完成格力自身制造系统转型升级的同时，为升级中国制造提供完全自主研发的高端装备，努力‘实现让世界爱上中国造’”。

半波、半桥、全桥，电气人都分得清吗？

在我国，单相入户电压是220V、50Hz的交流电，但大多数的电子产品都是采用直流供电方式，如电脑、手机等。这意味着，我们要将交流电变换成直流电，而这个变换的过程就被称为整流。目前整流电路所采用的器件基本都是整流桥，如下图所示。

整流电路的核心部分是二极管，例如上图所示的整流桥就由4个二极管组成。那么，二极管又是如何实现电路的整流的呢？整流电路的半波、半桥、全桥的含义分别是什么？

二极管之所以能实现整流，是因为其具有单向导电的特性。类似单向阀，当给二极管的两个管脚施加正向电压时，即阳极接电压“+”极，阴极接电压“-”极，它就像导线一样直接导通（其管压降不超过0.7V，一般忽略不计）。若给二极管施加反向电压，即阳极接电压“-”极，阴极接电压“+”极，它就如同开关断开一样截止电路。

知道了二极管的工作原理后，我们接着来看它是如何整流的。

一、半波整流电路

首先是最简单的半波整流电路，只需一个二极管即可，如下图所示。电路图左边为变压器线圈，作为交流输入端，右边为负载电阻，其中二极管D串接在输入与输出之间。

输入交流电压u的波形为正弦波，有正半波和负半波之分，以上图为例，正半波表示输入电压方向为上正下负，负半波表示输入电压方向为上负下正。

显然，当输入电压u为上正下负时，二极管的阳极接“+”，正向导通，此时二极管相当于导线，而负载电阻的电压uR 直接等于输入电压。换言之，当输入电压处于正半波时，输出电压直接等于输入电压，两者波形相同。

当输入电压为上负下正时，二极管阳极接“-”，反向截止，此时电路直接断开，负载电阻电流为零，所以其电压也为零。也就是说，当输入电压处于负半波时，输出电压为零，输出波形直接与横轴重合。

结合正半波和负半波，可以看到，只有一个二极管的整流电路中，输出电压的波形只有一半，所以称之为半波整流。

二、半桥整流电路

半桥整流电路如下图所示，和半波整流相比，半桥整流多了一个二极管。两个二极管D1、D2的阳极分别接到变压器绕组的首尾端，而阴极接在一起。负载电阻的一端接二极管，另一端接编曲与绕组的中间抽头。

当输入电压为上正下负时，二极管D1的阳极接“+”，正向导通；同时，二极管D2的阳极接“-”，反向截止。从电路图中可以看到，负载电阻的电压只有输入电压的一半，因为变压器绕组只有一半构成回路。

同理，当输入电压为上负下正时，二极管D1的阳极接“-”，反向截止；同时，二极管D2的阳极接“+”，正向导通。对比两个二极管轮流导通的电路图，可以看到，负载电阻的电压方向和电流方向保持不变。这意味着，输出电压波形一直是正值，如下图所示。

对比半波整流和半桥整流，一个失去半个波形，一个失去一半电压，显然两个电路的输出效率都不怎样，想要得到更好的输出，就得用到全桥整流电路。

三、全桥整流电路

全桥整流电路已被广泛应用于各种电子电路中，其整流部分由四个二极管组成，如下图所示。相对于半桥整流电路，全桥整流电路多了一半“桥”。上面一组（半桥）二极管D1、D2依然是阳极分别接变压器绕组首尾端，阴极接一起；下面一组（半桥）二极管D3、D4阴极分别接变压器绕组首尾端，而阳极接一起。

当输入电压为上正下负时：上面一组二极管中，二极管D1阳极接“+”，正向导通，二极管D2阳极接“-”，反向截止；下面一组二极管中，二极管D4阴极接“+”，反向截止，二极管D3阴极接“-”，正向导通。

简而言之，就是当输入电压为上正下负时，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，负载电阻电压为上正下负，在忽略管压降的情况下，输出电压大小等于输入电压。

当输入电压为上负下正时：上面一组二极管中，二极管D1阳极接“-”，反向截止，二极管D2阳极接“+”，正向导通；下面一组二极管中，二极管D4阴极接“-”，正向导通，二极管D3阴极接“+”，反向截止。

也就是说，当输入电压为上负下正时，二极管D2、D4导通，D1、D3截止，负载电阻电压依然为上正下负，在忽略管压降的情况下，输出电压大小仍然等于输入电压。

显然，在全桥整流电路中，不管输入电压是正是负，输出电压都为正，且大小都等于输入电压，如下图所示。

综上，整流电路的半波、半桥、全桥为层层递进关系，电路逐步得到完善。在整流电路的输出端并联一个滤波电容，就能使输出电压波形得到完善，变成近似直流电压。

(技成培训网原创，作者：杨思慧，未经授权不得转载，违者必究)

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