工业机器人也要“高智商”

时间: 2024-06-15 22:12:01 |   作者: 乐鱼在线登录

  以“共创共享共赢，开启智能时代”为主题的2016世界机器人大会于10月20日拉开帷幕，近150家中外知名企业及先进产品将参加展示。

  与枯燥的理论知识相比，直观地展示激起了每位参观者对于智能机器人的兴趣。在大会上，除了备受关注的生活类机器人，工业机器人也是不少业内人士感兴趣的话题，因为工业领域依然是主要使用智能机器人的领域。

  俄罗斯机器人协会主席Vitaly Nedelskiy在世界机器人大会的高端论坛上给出了一组数据：“在全世界工业机器人中，95000个机器人用在了汽车行业，53000个机器人用在了电子电气行业，这也是推动机器人发展的主要行业。2015年，机器人在金属和机械的发展增速是30%，汽车行业增速则为20%，塑料和橡胶也在20%左右。”

  这样的增速是工业对于机器人需求的渴望，同时也给工业领域机器人提出了更好的要求智能化。

  一直以来，人们对工业领域使用的机器人的认知都停留在进行简单重复工作的机器手臂上。实际上，现代的工业机器手臂源自上世纪30年代的设计构想，它通过一个电动机实现5个轴的运动。之后，工业机器人实现了可编程，再进化为拥有可进行位和轨迹控制的功能。

  进入上世纪80年代后，随着传感技术，包括视觉传感器、非视觉传感器以及信息处理技术的发展，出现了第二代机器人有感觉的机器人。也就是说，流水线上的多关节机器人不仅采用VAL专用语言，可配视觉、触觉、力觉传感器，还能获取作业环境和作业对象的部分相关信息，进行一定的实时处理，引导机器人进行作业。

  去年4月，美国Rethink Robotics公司推出了新一代Sawyer工业机器人。它能够独立完成许多工作，其中包括一些普通机器人无法处理的高精度工业任务，比如诸如测试电路板等这些精细工作。

  而这样的功能得益于其体内集成的多种程序。比如，Sawyer的每个关节内都嵌有高分辨率的力度感应器，支持其顺从动作控制，即使拿取对象的位置多变，Sawyer也可以通过“感知”找到对应的位置。而且，它内置了摄像头的嵌入式视觉系统，以及独特的机器人定位系统，当工作时，显示屏幕上都会显示出一个类似于人类的“双眼”，并会像人类一样始终盯着自己需要拿起物品的方向看。这让Sawyer比传统机器人便捷得多。

  Sawyer的诞生，将人们从日复一日的重复性工作中解脱出来，更重要的是，机器人几乎不需要休息，且不知疲倦。

  伴随着工业机器人的日渐兴起，“机器换人”将成为趋势。汽车、电子、食品、化工、塑胶橡胶、金属制品六大制造行业，被认为是当前应用工业机器人的主要领域，机构预测未来会有100万～200万台的年需求量，占中国工业机器人市场需求的七成左右。

  富士康公司甚至在此前曾宣布，将在三年内购置百万台机器人，预计到2016年将在山西晋城建成世界最大智能化机器人生产基地。

  “在加拿大医疗中心、核电站、煤矿救援等方面都需要智能机器人的加入。”加拿大约克大学Lassonde工程学院教授张丹也认为。

  在这一背景下，我国也提出了“中国制造2025”的概念。中国机器人产业联盟的理事长曲道奎在对这一概念进行解析时提到，“中国制造2025”推出了五大重点工程，包括制造业创新建设的工程、智能制造的工程、绿色制造工程和高端装备创新工程。在这个基础上还有十大重点领域，其中第二大领域就是机器人和高端数控机床。

  虽然工业机器人在不断升级，但是不论从成本还是技术上，目前大部分工业机器人依然无法适应正在迈进的“工业4.0”时代。

  对此，香港大学机器人和自动化讲席教授席宁解释道，所谓机器人智能化就是要让它“更容易应用”，要想实现这一点就要提升编程的速度。一直以来，汽车行业是使用机器人的“大户”，因为一般推出一辆汽车进入市场会销售3~5年的时间，也就是说机器人每3~5年编程一次即可。但是现在的电子制造领域其更新换代的速度极快，“比如手机可能六个月就需要更新，那么对于流水线上使用的机器人来说也程序需要更新。更新速度变快意味着需要编程的过程更简单”。

  香港科技大学机械航空航天工程学教授王煜曾提及，现在工业领域机器人发展的最大瓶颈不是工业机器人本体的问题，而是能否适应更精细的工作。比如手机等电子产品，分装装配过程中离不开人工，“因为人有很灵巧的手，也有很敏锐的眼睛，手眼的配合做得非常好”。

  但是“手眼协调”这一看似简单的要求，对于机器人来讲却并不容易实现。因为若想实现这一点就需要多种程序的相得益彰地集成。而集成在广州数控设备有限公司副总工程师李伯基看来，目前工业机器人要将各种各样的功能集成在一个总控制系统中，并且完成各行各业的工业要求的目标，还需要很长的路要走。

  张丹表示，目前加拿大工业用机器人集中在装配线和焊接等方面，但是在某些特别的情景下依然还离不开人工。比如曲面的表面抛光工作。“基本来说，如果是圆形的零件可以让机器人完成，但是曲面的抛光工作还是要人工进行，但是这样的工作会导致工人发生皮肤癌的几率增加。”

  而谈到中国机器人的未来发展，华中科技大学机械科学与工程学院院长丁汉则认为，基础理论研究须进一步深入。他还希望能够通过多学科围绕着共融机器人开展一些研究。