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Copyright (c) 2012 機電產(chǎn)品交易網(wǎng) . 版權(quán)所有 皖I(lǐng)CP備12004440號-2
近些年來，機器人行業(yè)從興起到現(xiàn)在一路被看好，國家高層領(lǐng)導(dǎo)在機器人等高科技術(shù)上所發(fā)布的扶持政策一條接一條?，F(xiàn)如今，中國機器人市場已經(jīng)成為全球第一大市場，不難看出中國在在機器人行業(yè)的潛力巨大，中國科研人員在機器人的路上不斷創(chuàng)新，現(xiàn)在已經(jīng)有了可觀的成績。本文盤點了2015年機器人行業(yè)最新應(yīng)用的十大技術(shù)以供大家參考。
一、生機電一體化技術(shù)
對于未來機器人的發(fā)展方向，中國科學(xué)院上海分院副院長張旭博士在論壇上表示：基于當前對于感覺和認知機理的認識，通過基礎(chǔ)神經(jīng)生物學(xué)建立生理模型，進而進化到物理模型、數(shù)學(xué)模型、電路模型、實驗室電路，最終實現(xiàn)芯片化的過程以及大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，未來機器人將會被裝上“大腦”，機器人也將可以像人一樣思考、行動。生機電一體化是近年來快速發(fā)展的前沿科學(xué)技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用于機器人上，通過對神經(jīng)信息的測量與處理與人機信息通道的建立，將神經(jīng)生物信號傳遞給機器人，從而使機器人能夠執(zhí)行人的命令。正因為這種原理，假肢也能夠“聽懂”人的指示從而成為人身體的一部分。
生機電一體化技術(shù)
擁有一個能說話、會思考、會陪伴的“大白”或許不再是僅僅存在想象中的事，讓殘疾人重新走路的愿望不久也可能成為現(xiàn)實……
二、安防機器人巡檢技術(shù)
機器人在安防行業(yè)的應(yīng)用也十分流行。智能巡檢機器人攜帶紅外熱像儀和可見光攝像機等檢測裝置，在工作區(qū)域內(nèi)進行巡視并將畫面和數(shù)據(jù)傳輸至遠端監(jiān)控系統(tǒng)，并對設(shè)備節(jié)點進行紅外測溫，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱等缺陷，同時也可以通過聲音檢測，判斷變壓器運行狀況。對于設(shè)備運行中的事故隱患和故障先兆進行自動判定和報警，有效消除事故隱患。
某變電站的負責人指出，智能機器人的投入使用，將100%替代人工巡檢，實現(xiàn)24小時全站全設(shè)備安全巡檢。該機器人不僅可以提高工作效率，減輕運維人員勞動強度，降低運維成本，還為無人值守變電站的推廣應(yīng)用提供創(chuàng)新的技術(shù)檢測手段；進一步提升設(shè)備設(shè)施的遠程監(jiān)控能力以及巡檢工作質(zhì)量，最終提高班組的整體運維能力，保障電力安全穩(wěn)定運行。
三、大數(shù)據(jù)及分析技術(shù)
數(shù)據(jù)越來越多，而人類的解讀能力是固定的，人會累，會無法完全理性。但是計算機不會，計算機可以幫助人類找到自己的盲點。IBMWatson實驗室的首席工程師BowenZhou表示，在Watson的醫(yī)療項目中，人類要閱讀十年的論文，計算機只需要30分鐘就可以讀完。據(jù)曾任職Axciom的徐玲介紹，在非常早期的時候，美國兩個很大的圖書館，以及梵蒂岡圖書館的數(shù)據(jù)化已經(jīng)完成了。
這兩件事都指向一個結(jié)論：當我們找到的科技能力，正好能彌補人類的缺點，這之間隱藏著巨大的價值。實現(xiàn)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)化，數(shù)據(jù)化讓計算機和人類得以溝通和結(jié)合。
記憶力一直不是人類最關(guān)鍵的東西，甚至說，是最薄弱的一環(huán)。邏輯，才是人類的認知關(guān)鍵，邏輯的產(chǎn)生源于經(jīng)驗的積累和推演。如果計算機能夠幫助人類獲取更多的經(jīng)驗，將有助于更強大邏輯的產(chǎn)生。
基于大數(shù)據(jù)的分析模式最近只在全球制造業(yè)大量出現(xiàn)，它的優(yōu)勢在于能夠優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源，提高設(shè)備服務(wù)。在工業(yè)4.0背景下，將對來自開發(fā)系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、企業(yè)與客戶管理系統(tǒng)等不同來源的數(shù)據(jù)進行全面的整合評估，使其成為支持實時決策的標準。例如，德國的半導(dǎo)體制造商英飛凌已經(jīng)采用了將單芯片關(guān)聯(lián)的方式，幫助檢測有故障的芯片來提高生產(chǎn)質(zhì)量。
四、機器人自主式技術(shù)
許多行業(yè)的生產(chǎn)商長期使用機器人來處理復(fù)雜的作業(yè)，但機器人卻在不斷進化，甚至可以在更大的實用程序中使用，它們變得更加自主、靈活、合作。最終，它們將與人類并肩合作，并且人類也要向它們學(xué)習(xí)。這些機器人將花費更少，并且相比于制造業(yè)之前使用的機器人，它們的適用范圍更廣泛。
機器人自主式技術(shù)
例如，顧家家居已經(jīng)使用了歐洲制造商的機器設(shè)備。這些機器人是相互連接的，以便他們可以協(xié)同工作，并自動調(diào)整行動，以配合下一個未完成的產(chǎn)品線。高端傳感器和控制單元可保證與人類密切合作。同樣，工業(yè)機器人供應(yīng)商ABB推出一款有兩支手臂的機器人，它被稱為“玉米”，專門設(shè)計用來與人類一起組裝產(chǎn)品（如電子消費品）。計算機視覺技術(shù)的應(yīng)用保證了安全互動和零件識別的實現(xiàn)。
五、仿真模擬技術(shù)
仿真模擬技術(shù)
在工程階段，運用了3D仿真材料和產(chǎn)品，但在未來，模擬將更廣泛地應(yīng)用于裝置運轉(zhuǎn)中。模擬將利用實時數(shù)據(jù)，在虛擬模型中反映真實世界，包括機器、產(chǎn)品、人等等，這使得運營商可以在虛擬建模中進行測試和優(yōu)化。例如西門子就開發(fā)出了可以模擬的虛擬機器，從而使加工過程減少了80%。
六、物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù)
如今，只有一些制造商的傳感器和設(shè)備進行了聯(lián)網(wǎng)和嵌入式計算，它們通常處于一個垂直化的金字塔中，距離進入總體控制系統(tǒng)的智能化和自動化水平仍有一定距離。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更多的設(shè)備甚至更多的未成品將使用標準技術(shù)連接，可以進行現(xiàn)場通信，提供實時響應(yīng)。
物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù)
驅(qū)動和控制系統(tǒng)供應(yīng)商博世力士樂，生產(chǎn)了一種半自動的閥門生產(chǎn)設(shè)施，可以分散地分析生產(chǎn)過程。產(chǎn)品通過無線電頻率識別碼進行識別，并且工作站能夠“獲知”每個產(chǎn)品必須執(zhí)行的生產(chǎn)步驟，從而適時地進行特定的操作。
七、云計算機器人
云計算機器人將會徹底改變機器人發(fā)展的進程，極大地促進軟件系統(tǒng)的完善。云機器人是一個復(fù)雜的體系，是對很多種高新技術(shù)整合，而在本次的研討會中專家將會介紹到基于云架構(gòu)的智能機器人系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、在該體系結(jié)構(gòu)下的系統(tǒng)資源分配與調(diào)度、分布式智能決策與服務(wù)質(zhì)量保障方法等關(guān)鍵技術(shù)。報告中還將介紹家庭服務(wù)機器人系統(tǒng)與自然環(huán)境網(wǎng)絡(luò)遙觀測機器人系統(tǒng)等2套基于云架構(gòu)的機器人實驗平臺。
云計算機器人
在工業(yè)4.0時代里，更需要跨站點和跨企業(yè)的數(shù)據(jù)共享，與此同時，云技術(shù)的性能將提高，只在幾毫秒內(nèi)就能進行反應(yīng)。其結(jié)果是設(shè)備數(shù)據(jù)將存儲在云中，生產(chǎn)系統(tǒng)可以提供更多的數(shù)據(jù)驅(qū)動服務(wù)，許多工業(yè)監(jiān)測和控制處理也將進入云端。
八、超限機器人技術(shù)
微納米技術(shù)的發(fā)展重要的方面是出現(xiàn)了很多新的材料，如納米碳管、石墨烯，把這些材料變成有用的裝置，比如傳感器、電子元器件，其中很重要的過程就是制造過程。
超限機器人技術(shù)
在制造過程中，我們需要有工具，還有一些加工過程，有車床、銑床和裝配的過程。但是在微納米領(lǐng)域，由于材料尺寸非常小，看不到也摸不著，就給加工帶來了很多困難，要做到這一點首先要開發(fā)一些新的工具和新的制造手段，這樣才能把微納米材料變成變成有用的元器件。
機器人技術(shù)就在這里面起到了一個很重要的作用，幫助人們把原來看不到、摸不著的，變成了能看到、能摸著的，還可以進行裝配和生產(chǎn)。這個微納米機器人可以把納米環(huán)境中物質(zhì)之間的作用力直接拓展，讓操作者可以感覺到，這樣可以直接控制微納米機器人，對微納米尺度的物質(zhì)和材料進行操作，而且可以自動的進行操作和裝配。
九、AVG機器人協(xié)作技術(shù)
傳統(tǒng)的機器人技術(shù)平臺是磁條導(dǎo)航，需要在作業(yè)地面鋪設(shè)磁條，而有些企業(yè)是鐵質(zhì)地面，就無法鋪設(shè)磁條進行導(dǎo)航，由此開發(fā)出慣性導(dǎo)航技術(shù)，只要在地面設(shè)上幾個感應(yīng)點即可，完善了高精度定位和感知功能，達到工業(yè)級精度需求，同時還實現(xiàn)了激光導(dǎo)航，并開發(fā)視覺導(dǎo)航技術(shù)。
AVG機器人協(xié)作技術(shù)
相對于單個機器人的“單打獨斗”，多個機器人之間的協(xié)同作業(yè)更為重要，而這需要一套完備的調(diào)度體系，要保證車間里眾多同時作業(yè)的機器人相互之間協(xié)調(diào)有序，不發(fā)生碰撞，用最短的時間實現(xiàn)最高的效率，還需要調(diào)度系統(tǒng)的統(tǒng)籌安排，這里面有大量的算法等技術(shù)門檻，背后更是蘊含著工業(yè)運籌學(xué)的若干理論支持。多機器人協(xié)同控制算法這一技術(shù)平臺可以協(xié)同控制幾百臺智能機器人共同工作，完成貨物的訂單識別、貨物定位、自動抓取、自動包裝和發(fā)貨等功能，項目成果處于國際領(lǐng)先水平。
十、腦電波控制技術(shù)
無論是虛擬會議還是全息的流行歌手，或者又是數(shù)字助手，遠程臨場機器人在未來一定會成為人們生活中的不可或缺的一部分。當然除此之外，遠程臨場機器人也會通過多種方式極力去尋找并開拓新的領(lǐng)域，以便獲得更大的市場。
腦電波控制技術(shù)
說到新的領(lǐng)域，那就先拋開剛說的這些顯而易見的應(yīng)用，看看遠程臨場機器人是如何去徹底改變那些患有嚴重運動障礙的人的生活的。
由意大利與瑞士工程師組成的團隊開發(fā)了一款可以通過腦電波控制的替身機器人，這樣肢體運動不便的人也可以輕松操控這種遠程臨場機器去做些想做的事情，比如照顧自己，或者與他人交談。
跟其他常見的替身機器人不太一樣的是，在那個可以自由移動的底座結(jié)構(gòu)上面掛載的不是一臺pad，而是一臺筆記本電腦，原因估計是平板電腦無非完成腦電波信號的處理與分析。筆記本上的攝像頭和麥克風也就充當了用戶的千里眼與順風耳，能夠看到機器人所處的環(huán)境和聽到周圍的聲音所謂是“見其所看，聽其所聞”，同時也可以通過Skype來與對面的人進行視頻通信，名副其實的替身機器人。
至于它的控制機制從技術(shù)手段上講就比較復(fù)雜了，從原理是說就簡單點。用戶需要佩戴一頂可以讀取腦電波數(shù)據(jù)的帽子，然后通過想象來訓(xùn)練機器人的手腳作出相應(yīng)的反應(yīng)，換句話說就是通過意念來控制機器人的運動。
雖然用腦電波來控制機器人這不是首例，但與此前出現(xiàn)過的機器人不一樣的是，這臺替身機器人相比而言更“聰明”，甚至可以說擁有一些屬于自己的“智慧”。它不僅可以通過軟件來在識別各種運動控制命令，還能在行徑過程中主動避開障礙物，靈活性很高，也更容易使用。
