新華社東京12月1日電  綜述:人機(jī)協(xié)作·人工智能·無(wú)人工廠——從東京機(jī)器人展看三大行業(yè)趨勢(shì)

新華社記者 馬曹冉

日本東京于11月29日至12月2日舉辦2017國(guó)際機(jī)器人展。人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、人工智能機(jī)器人、無(wú)人工廠集成式解決方案成為各大廠商的研發(fā)和推廣重點(diǎn),體現(xiàn)了機(jī)器人行業(yè)的新趨勢(shì)。

人機(jī)協(xié)作

人機(jī)協(xié)作機(jī)器人是能夠和工人一起并肩工作而無(wú)須安全隔離的機(jī)器人產(chǎn)品。這種機(jī)器人并不取代人,而是成為人的“助手”,幫助工人完成相對(duì)勞累枯燥的工作。

ABB帶來(lái)了最新的YuMi系列人機(jī)協(xié)作機(jī)器人。該系列機(jī)器人分為雙手臂和單手臂版本,每個(gè)手臂擁有7軸設(shè)計(jì),集柔性機(jī)械手、進(jìn)料系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)于一身。

ABB機(jī)器人及運(yùn)動(dòng)控制事業(yè)部總裁安世銘表示,公司推出的雙手臂人機(jī)協(xié)作機(jī)器人取得了意想不到的成功。這種機(jī)器人主要幫助電子工業(yè)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小件裝配等自動(dòng)化操作,但后來(lái)使用領(lǐng)域大幅拓展,可以玩魔方、捏壽司、制作咖啡,甚至可以擔(dān)任樂(lè)隊(duì)指揮。

三菱電機(jī)推出專門針對(duì)食品行業(yè)的人機(jī)協(xié)作機(jī)器人,可以和人類一起完成飯盒擺盤、面包裝箱等枯燥工作。三菱電機(jī)機(jī)器人事業(yè)部機(jī)器人研發(fā)中心主任荒井高志表示,食品機(jī)器人技術(shù)難點(diǎn)在于其機(jī)械手的力量控制,力量太大會(huì)把食品捏壞,太小又抓不起來(lái)。另外,由于后廚空間狹小,人機(jī)共同工作,要確保安全。

發(fā)那科展出的人機(jī)協(xié)作機(jī)器人主要用于機(jī)床上下料、汽車裝配、電子產(chǎn)品裝配等應(yīng)用場(chǎng)景。發(fā)那科常務(wù)理事、機(jī)器人事業(yè)部部長(zhǎng)助理鳥居信利說(shuō),人機(jī)協(xié)作機(jī)器人可與人共享某個(gè)區(qū)域進(jìn)行作業(yè),相互協(xié)調(diào)進(jìn)行相對(duì)較重零件的搬運(yùn)和裝配。機(jī)器人觸碰到人之后會(huì)立刻停止作業(yè),其柔軟罩殼也可以起到緩沖作用,保證人員不受傷害。

人工智能

人工智能賦予機(jī)器人自我學(xué)習(xí)能力,這大幅提升了生產(chǎn)效率,也讓機(jī)械手臂運(yùn)作得更加平穩(wěn)、高速、精準(zhǔn)。近年來(lái),機(jī)器人廠商在人工智能方面的研發(fā)投入明顯加大,許多公司通過(guò)并購(gòu)人工智能企業(yè)加強(qiáng)在這一領(lǐng)域的實(shí)力。

三菱電機(jī)展示了帶有“智能+”模塊的人工智能機(jī)器人產(chǎn)品。根據(jù)不同需求,這些機(jī)器人裝備了力量、3D視覺、動(dòng)作干涉回避、協(xié)調(diào)減速、觸覺等傳感器。通過(guò)各種傳感器來(lái)感知工作環(huán)境,自主識(shí)別物品種類,并將物品擺放或安裝到適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

荒井高志說(shuō),通過(guò)搭載人工智能模塊,機(jī)器人擁有深度學(xué)習(xí)能力,在不需要人力介入情況下,機(jī)器人可以根據(jù)當(dāng)前狀況自主調(diào)整工作模式,大幅提高工作效率。經(jīng)過(guò)測(cè)算,搭載人工智能模塊的機(jī)器人最多可縮短65%的工作時(shí)間。

發(fā)那科展出的多款機(jī)器人也裝備了人工智能模塊。鳥居信利介紹說(shuō),機(jī)器人的智能化已成為非常關(guān)鍵的技術(shù)。抑制震動(dòng)和精準(zhǔn)制動(dòng)是機(jī)器人精準(zhǔn)控制的兩大難題。人工智能賦予機(jī)器人自我學(xué)習(xí)能力,通過(guò)學(xué)習(xí)抑制震動(dòng)的控制技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)高速的運(yùn)轉(zhuǎn),動(dòng)作也比以往更加精準(zhǔn)。

人工智能還賦予了機(jī)器人視覺追蹤功能,機(jī)器人通過(guò)視覺傳感器檢測(cè)出傳送帶上的工件位置后,可追隨工件移動(dòng)進(jìn)行拾取。通過(guò)自我學(xué)習(xí),多臺(tái)機(jī)器人還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行作業(yè)。

無(wú)人工廠

各大廠商在展會(huì)上紛紛展出各自的智能工廠解決方案,從中可以看到今后可能出現(xiàn)的無(wú)人工廠的雛形,開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)化解決方案和成套設(shè)備成為未來(lái)趨勢(shì)。

發(fā)那科提出“零停機(jī)”工廠解決方案。這個(gè)工廠每一臺(tái)機(jī)器人都通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接,信息和數(shù)據(jù)都可上傳至云端,可以通過(guò)移動(dòng)終端實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)、保養(yǎng)狀態(tài)等信息。

“以往都是在發(fā)生故障之后調(diào)查原因,這種方法可能會(huì)造成整條生產(chǎn)線癱瘓,甚至整個(gè)工廠停工?，F(xiàn)在運(yùn)用新的技術(shù)可以提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題,避免了工廠因設(shè)備故障而停工,”鳥居信利介紹說(shuō),“運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升生產(chǎn)線效率和穩(wěn)定性是未來(lái)的大方向。”

安川電機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)展示的“i3-機(jī)電一體化”智能工廠解決方案將伺服電機(jī)、控制器、變頻器、機(jī)器人等產(chǎn)品集成起來(lái),為客戶提供完整的工廠自動(dòng)化解決方案。

安川電機(jī)機(jī)器人事業(yè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人富田也寸史介紹說(shuō),生產(chǎn)過(guò)程、機(jī)械狀況、機(jī)器人的狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)都被記錄并顯示在顯示屏上。通過(guò)這些數(shù)據(jù),可以全面把握生產(chǎn)狀況和運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。

三菱電機(jī)展示的智能工廠方案名為“e-F@ctory”,強(qiáng)調(diào)“人、機(jī)器和IT協(xié)同”,可以根據(jù)數(shù)量、品種、交貨期等指標(biāo)的變更,靈活調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)。

荒井高志說(shuō),智能工廠運(yùn)用傳感器和網(wǎng)絡(luò),可以搜集、分析、診斷工廠的所有數(shù)據(jù),為機(jī)器人的生產(chǎn)提供支撐。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析研判,機(jī)器人可以自主調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)整體效率最大化。在此基礎(chǔ)上,未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)人工廠。