協作機械人 你的同事?

作者:SHERRY 發表日期:2018-09-28 15:57:18

掃一掃二維碼,看7軸機械人如何揮動雙臂

擁有雙臂14軸的機械人還有一雙智能的「大眼睛」

無人智能能源站

「裝載」加油槍的機械臂能自動完成整個加油過程

工業機械人已經廣泛被運用於汽車行業生產上 圖@視覺中國

服務機械人已成為大眾關注的重心,業界也將目光投向了服務機械人的發展 圖@視覺中國

在剛結束的平昌冬奧會閉幕式上,「北京八分鐘」秀出了滿滿的科技感:24個活動靈活的機械人載着「冰屏」與一眾舞者配合得天衣無縫,描繪出一段段流光溢彩的舞蹈……這24台移動機械人全部出自國人之手,其技術亦是目前全球最領先的機械人技術。而其研發團隊是來自瀋陽新松機械人自動化股份有限公司。

在「北京八分鐘」之前,阿爾法狗、蘇菲亞機械人……這些「網紅」機械人讓大眾對機械人逐漸熟知。按照用途劃分,機械人主要分為工業機械人和服務機械人,從上世紀開始,在全球市場工業機械人(機械手臂)便陸續進入焊接、噴塗、碼垛、搬運、裝配等工業生產中。進入21世紀,在汽車、電子等產業帶動下,我國工業機械人產業開始迅猛發展,目前我國已成為全球最大的工業機械人應用市場。近一兩年來,廣州已經吸引新松等國內多家機械人龍頭企業進駐,廣州的智能製造產業規模正在形成。

日前,記者在位於廣州開發區科技企業加速器園區中的廣州國際機械人中心,看到我國首款自主研發的七軸人機協作機械臂,這個目前全球工業機械人領域最前沿的技術同樣來自於我國機械人大廠——新松。

而隨着國家政策和市場的利好以及我國智能製造產業的不斷創新,未來,我們將看到更多「國產」的智能機械人融入日常生活的方方面面。業內人表示,我國有望在智能服務機械人領域實現「彎道超車」。

文/廣州日報全媒體記者文靜

圖、視頻/廣州日報全媒體記者莊小龍 實習記者譚蓉攝

自主研發

移動機械人「驚艷」 屬全球領先

自主研發七軸機械臂可與人一起「耍太極」

在「北京八分鐘」上,24台移動機械人與舞蹈演員精準互動,完成16套複雜的機械人動作規劃……此前,全球範圍內從未出現過如此大規模的移動機械人演出陣容,由我國新松技術團隊研發的這套移動機械人技術已處於全球最領先的水平。

然而,我國當前機械人技術遠不止於此。去年10月,新松就對外公開了一段視頻,視頻中一支7軸的機械臂與一名太極表演者一起上演太極「過招」,無論是抬腿、彎腰、轉身等,機器臂的動作都相當柔軟靈活,可與真正的人臂靈活度比美。另外,它還表演了「捧水」打太極,一系列動作下來,機器臂「手上」杯子裏的水沒有潑灑出來,秀出了其極佳的平衡感。

工業機械人領域中,柔性協作機械人是全球各大機械人巨頭努力的方向,其中,7軸的協作機械人屬於最前沿的技術之一。據了解,這款7軸的機械手臂能360°旋轉,具備快速配置、牽引示教、視覺引導、碰撞檢測等功能,它更適合空間有限,對精度要求高的工業上使用。

另一方面,它更是我國首台自主研發的7軸協作機械人,而德國庫卡、日本安川電機、瑞士ABB等全球機械人巨頭在四五年前,已致力於開發工業上使用的7軸協作機械人。2014年,庫卡便發佈了旗下首款7軸機械人LBRiiwa。

所謂協作機械人,是一種設計和人類在共同工作空間中能進行近距離互動的機械人。到2010年為止,大部分工業機械人是自動作業或被安裝在防護網中被人引導作業的。而協作機械人不同,它能和人類近距離接觸,在生產、生活中充當不同的角色,如在辦公室它是和人類一起工作的自主機械人,在工廠中它則可以變身為沒有防護罩的工業機械人。

「目前大部分工廠使用的傳統機械臂,需人機『隔離』,人不能靠近機械臂。但柔性協作機械人就能與人一起工作。」新松的技術工程師告訴記者。因此,這台我國首款的7軸協作機械人亮相,意味着在工業機械人領域,我國團隊有力量與國際巨頭競技。

新松機械人自動化股份有限公司品牌和公共關係部哈恩晶部長坦言,在工業機械人發展到今天,其先進性不僅靠有多少軸,還需具有智能性,其中包括聯動、通訊、協作、精密程度等。在這一領域,新松的機械人擁有強大的軟實力,例如算法、大數據、人工智能等,這些軟實力讓機械人具有思維、感知、決策、分析。

除了7軸機械臂外,記者還看到一款最新的雙臂14軸機械人——它具備兩支7軸機械手,並且擁有一雙「大眼睛」。這雙「眼睛」的作用非常重要,是新松團隊為其加入的「視覺識別」功能,這個雙臂機械人就能「識別」輸送進來的工件是什麼類型、重量、體積是多少等,隨後通過「大腦」作出判斷,針對不同的工件更換「手臂」前端的裝配頭,從而進行工業安裝,「這種機械人目前主要用於精密加工行業、3C行業,比如手機打磨」。

眾所周知,工業機械人在汽車行業生產上已被廣泛應用,據了解,位於廣州花都的東風日產在2016年引入了綠色友好機械人,綠色友好機械人就是一款協作機械人,它是目前世界上負載最大的協作機械人。該機械人擁有超強的模仿能力,工作人員握住手柄,把動作示範一遍,它就能把該動作記存下來,並按照動作自己動起來,無需做任何編程。

廣州中以機械人研究院常務副院長張倫明表示,由於廣州擁有龐大的汽車製造產業,對於本地的機械人產業的發展是巨大的推動力。據了解,廣州中以機械人研究院是通過整合以色列和國內機械人與智能製造領域的優質研發資源、引進世界一流的研發人才和技術,從而實現機械人關鍵技術自主研發目標;通過中以交流合作,培養高素質自主研發人才。

近年,除了新松、巨輪等國內機械人龍頭進駐廣州外,更引進了庫卡、發那科等全球機械人巨頭。按照《廣州製造2025戰略規劃》要求,下一步廣州將着力推動智能裝備及機械人產業實現快速良性發展,構建以黃埔區為中心,以廣州科學城為研發中心,以增城、花都、南沙為產業基地的產業佈局。圍繞智能製造產業鏈核心環節,儘快形成產業規模。

未來創想

明年或實現自動無人加油站

機械人不單是出現在工廠的生產車間,在人工智能時代,機械人已走到大眾生活的身邊。作為我國機械人產品線最全面的企業之一,新松在服務機械人市場,同樣有着創新與想法。

在廣州國際機械人中心,記者看一款充滿「科幻感」的服務機械人——無人智能能源站。這個能源站外觀造型與普通的加油站類似,中間位置是油量、金額、單價的顯示屏,但是左右兩邊分別是「裝載」不同「機械頭」的機械臂,其中一個機械臂是加油槍。據技術人員介紹,當司機駕駛着車輛進入該加油站到指定位置,一支機械臂能自動打開車身上的油門蓋,同時該機械臂也是「油槍」,打開油門蓋後,機械臂就能根據車主的需要幫車輛自動加油。不過,目前這無人加油站仍屬於測試階段,尚未投入市場使用。

作為全球首推的智能加油站方案,新松技術人員表示,目前這個方案主要有三大難度,首先是車輛進入加油站後,用機械臂開蓋;其次,如何精準地控制「油槍」的加油量;第三就是車輛進入後,需要「視覺」功能來定位車輛油箱蓋的位置。「因為不同品牌車輛的油箱有差異,所以難度非常大,我們也希望明年能現實。」技術人員坦言。

假如這個自助加油站真正投放到市場使用,整個場景將會是怎樣?司機只需將車開進加油站,停在指定的位置,通過語音或智能手機應用等「告訴」智能加油站需要加多少號的汽油、加多少升,這樣,機械臂就能幫司機自動完成整個過程,加油站工作人員只需在後台進行監控調度,從而大大地節省了人力。

追趕國際步伐

大廠「轉戰」服務機械人

根據國際機械人聯合會(IFR)統計,2017年全球機械人市場規模達到232億美元,2012年~2017年的平均增長率接近17%。其中,工業機械人147億美元,服務機械人29億美元,預計2018年至2020年將至少年均增長達15%。業界預期,預計未來兩到三年內,服務機械人會得到大規模爆發。目前,全球的機械人大廠近年都將目光投向了服務機械人。

去年1月,美的集團宣佈以45億歐元收購德國卡庫集團,隨後就有消息稱,兩者打算聯手進軍個人助理機械人市場,庫卡已經在擴充產品線,生產一些更小型的移動化協作機械人,逐漸向消費市場探索。其目標是生產出類似日本軟銀Pepper的人形機械人。早前,ABB推出YuMi雙臂機械人,儘管是一款工業機械人,但是界線越來越模糊,「有意」用於醫療、餐飲等領域。

在我國,目前在全球機械人參與「賽跑」的更多集中在工業領域,服務機械人仍未有「重量級」產品出現。儘管近年國內眾多機械人展覽上,國內企業展示出不同類型的服務智能機械人,但是僅限於局部領域,比如掃地、教育、迎賓、大健康。「國內服務機械人智能化程度不足,同質化厲害,國內智能機械人仍不算髮達。」張倫明坦言,國內要做出好的智能機械人,更需要的是對核心技術的投入與研發。

對此,哈恩晶則有另外的看法。她表示,除了工業機械人外,新松也在做智能服務型機械人,當前已推出的在醫療康復領域的服務性機械人——床椅機械人,解決了特定人群的需求。而且智能服務器人可連結後台大數據系統,目前在市場上的應用反饋也很好。在國外,服務機械人的發展也是近十幾年的事情,從目前我國服務機械人整體發展的情況來看,在這一領域,有望實現「彎道超車」。

據介紹,在服務機械人的導航系統和穩定性方面,新松技術團隊已擁有自主研發的核心技術。

服務機械人包含多項技術,例如處理器、控制器、傳感器,還包含聲音、視覺、運動控制、AI人工智能等,近年廣州科技團隊在當中部分智能領域已取得不錯的成績,比如語義分析方面。記者在一個智能廚房的展區內看到,通過語義系統,用戶可一邊在廚房烹調,一邊用語音查詢和搜索想聽的音樂、需要的菜譜等。

據了解,本地的智能語義企業廣州索答信息科技公司在圍繞語義分析核心技術上已擁有9個發明專利,30餘項軟件著作,並已向家具、家電、房地產、汽車等行業提供語音智能產品和整體解決方案。張倫明表示,由於廣州地理位置的優勢,周邊有眾多的電子工業,因此廣州在發展智能機械人、服務機械人上有着良好的產業基礎。

至於大眾關心的機械人是否會顛覆人類的話題,張倫明認為,目前學界分為兩派,一方觀點認為機械人是人製造出來的,因此賦予機械人能力的是人,人始終可以控制機械人;另一方觀點是機械人終有一天超越人類,那麼我們要做的就是預防,不過,這種狀況短期內是不會出現的。儘管機械人現在能下棋,擊敗人類對手,但仍是依賴於邏輯算法。人腦是很複雜的事物,目前人腦對人類來說仍是一個謎,要複製到機械人身上不是短期內可做到的。


本文來源:http://news.163.com/18/0305/04/DC3UBMDV00018AOP.html




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