近期,全球信息技術(shù)研究和分析機構(gòu)Gartner總結(jié)了2014年十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢,提出“智能機器時代將成為IT史上最具顛覆性的時代”,稱智能機器將加速消費化。小Y這款帶有傳感器的拋光機器人,便是智能機器高度智能化的一個鮮明案例。
“智能機器聽起來比較遙遠(yuǎn),實際已在身邊逐步應(yīng)用。”中科院寧波材料所精密運動與先進(jìn)機器人技術(shù)團隊學(xué)術(shù)帶頭人張馳研究員說,無論是家居產(chǎn)品、制造裝備,還是機器人技術(shù),都將我們帶入越來越智能化的時代。
小Y慢慢走到金屬工件旁,通過機器視覺得到物體形狀和位移的三維云點信息,并傳達(dá)給控制系統(tǒng);此后,通過壓力傳感器反饋,小Y根據(jù)表面變化控制力度大小,實現(xiàn)精確拋光。
小Y是存在于機器人團隊構(gòu)想中的拋光機器人。它代表了國際研究的熱點,即如何把熟練技工操作的知識和經(jīng)驗,通過各種傳感器、機器視覺等采集并存儲起來,形成專家系統(tǒng)教授給機器人,讓機器人模擬人的動作,達(dá)到熟練技術(shù)工人的操作效果。
“高度智能化機器人,涉及多學(xué)科交叉,實現(xiàn)起來難度很大。”張馳說,這是國際機器人研究熱點。
長久以來,拋光工序大多通過手工處理來完成,費時費力效率低,而且產(chǎn)品一致性差。因此,自動拋光設(shè)備的需求日漸強烈。
而這種需求存在于很多行業(yè)和領(lǐng)域。比如在荷蘭飛利浦公司工廠內(nèi),使用128具機械手臂組裝電動剃須刀。
用“機器人”打敗“人”,是美國“再工業(yè)化”戰(zhàn)略的方法之一。在中國,以現(xiàn)代化、自動化的裝備提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),也是推動產(chǎn)業(yè)升級的客觀需求。“十二五”期間,我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)市場需求將以每年15%~20%的速度增長。國際機器人聯(lián)合會預(yù)計,到2014年中國將成為全球最大的機器人市場。
在此背景下,機器人團隊專注研發(fā)。日前,由研究員夏慶華牽頭的基于力控制的拋光機器人取得重要進(jìn)展,二代樣機已完成初步調(diào)試。其能模仿工人拋光工件的操作,通過控制接觸力,使拋光工具與加工工件之間保持恒力接觸,有效保障拋光質(zhì)量,實現(xiàn)工件拋光的自動化。
“工業(yè)機器人與視覺等傳感器新技術(shù)以及多源傳感器信息融合技術(shù)的集成,正在使其向更加智能化的方向邁進(jìn)。”張馳說,在國際上該技術(shù)也處于應(yīng)用研究階段,小Y就是拋光機器人的未來樣本。