揚州技術讓機器人“獨具慧眼”

2019-03-29 08:55:31

工業機器人廣泛運用于汽車制造。

  核心提示

  機器人能否像人一樣看見、識別并判斷,并作出相應的操作選擇?機器人的手臂,能否像人的手臂一樣靈活自如?近日,記者獲悉,由揚州一家公司設計開發的智能操作系統,能夠讓機器人變得更“聰明”,根據工作需要,靈活做出各種動作,適應不同工作需要,目前正在佛山一家企業使用。

  據了解,這也是國內首款讓機器人具有“視覺”的控制技術。

  記者目擊

  機器人手臂有六個“關節”

  在該公司實驗室,記者看到了兩個機器人。確切地說,是兩個機械手,由七個部件串聯組成,有六個轉軸連接,每個部件之間的連接很巧妙,可以做出兩個六個方向(前后左右上下)的動作,在機械手最上端,是一個圓形的塑料裝置。

  “這是一個吸盤,可以把指定的物件吸住,并移送到指定的位置。”陳徐兵博士介紹,“這個裝置是可拆換的,可以換成鉗子等其他工具。”

  “這個機器人的六個轉軸,相當于人手臂的六個關節。”陳徐兵博士介紹,“可以根據需要做出各種動作,從理論上講,可以做出人體胳膊所能做出的任何動作,當然各個企業會根據自己實際需要,在動作上設置一定的范圍。”

  專家解密

  如何讓機器人長上“眼睛”

  讓機器人能夠靈活操作,只是一個硬件要求;而機器人靈活操作的前提,是具體工作的需要。

  “我們發現,機器人在搬運操作時,會遇到一些問題。”陳徐兵博士介紹,搬運的物件擺放的位置與程序設定的位置有差異,比如說,機器人需要搬運的物件,本來應該是橫放的,由于種種原因,變成了豎放,如果按照設定的程序操作,就無法工作。

  據了解,揚州有很多企業使用的機器人,從智能的角度出發,機器的成分更重些,智能成分更低些。絕大多數是一個機械,根據設定的程序,替代做一些簡單、重復的工作,不具備識別和靈活處理的能力。

  如何讓機器人具有“看見”、“識別”并“判斷”的功能?

  陳徐兵博士介紹,讓機器人具有上述功能,需要解決機器人視覺識別與場景視覺重建技術問題。

  解決這個問題,是來自華中科技大學200多位博士、教授共同的智慧結晶。此外,與常規工業機器不同的是,具有“視覺”功能的機器人,在工作中,會根據具體情況,動作會頻繁加減速。如何控制運動軌跡的精確度,需要解決柔性加減速控制算法的問題。

  “這也是我們項目的特色和創新之處。”陳徐兵博士說。

  揚州多維數控系統有限公司,是華中科技大學國家數控系統工程技術研究中心揚州研發中心產業化公司。華中科技大學國家數控系統工程技術研究中心揚州研發中心,是揚州作為對鍛壓機床產業升級的引智項目。而“基于視覺的搬運機器人控制技術”項目,是揚州研發中心與與揚力集團研發合作項目的衍生項目。

  “當時,我們和揚力集團合作的機器人項目完成后,根據企業實際需要,如何提高工業機器人的識別能力和智能應對能力,這個問題很自然呈現在我們面前。”陳徐兵博士解釋。

  研究方向

  讓機器人相互“配合”工作

  “基于視覺的搬運機器人控制技術”項目,是揚州多維數控系統有限公司在工業機器人技術研究領域厚積薄發的一個自然突破。

  據介紹,背靠國家數控系統工程技術研究中心揚州研發中心,揚州多維數控系統有限公司在機器人控制系統方面已經形成成熟技術。

  廣州一家表殼機加工企業,采用了揚州多維數控系統有限公司的控制技術,實現了整條流水線的無人化操作。“整條生產線上料、智能視覺分揀、搬運、下料全部由機械手完成,這項技術具有國內領先水平。”陳徐兵博士介紹,另據介紹,類似工業機器人控制系統已經在全國五家企業采用。

  “我們現在努力攻關的課題,就是兩個工業機器人在一起工作時,如何做到心有靈犀、相互默契。”陳徐兵博士介紹,“比如,多個機器人一起工作時,如何不碰撞,做到動作協調,相互銜接得無縫。”

  【延伸閱讀】

  工業機器人及其產業

  工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,現代的工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。

  全球工業機器人的應用領域有所擴大。2010年,在德國市場,除了汽車行業,食品行業顯著增加了機器人利用。在藥品和化妝品行業和塑料行業,機器人的投資潛力巨大。預計亞洲將成為工業機器人行業發展最快的地區。

  截至2010年末,中國運行中的工業機器人數量超過5萬臺,應用程度與發達國家相比存在較大差距,如運行數量約為日本的1/10、德國的1/4,中國工業機器人行業未來發展空間較大。


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