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

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國際機器人展。人機協(xié)作機器人、人工智能機器人、無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,體現(xiàn)了機器人行業(yè)的新趨勢。

人機協(xié)作

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

ABB帶來了最新的YuMi系列人機協(xié)作機器人。該系列機器人分為雙手臂和單手臂版本,每個手臂擁有7軸設計,集柔性機械手、進料系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)于一身。

ABB機器人及運動控制事業(yè)部總裁安世銘表示,公司推出的雙手臂人機協(xié)作機器人取得了意想不到的成功。這種機器人主要幫助電子工業(yè)等領域實現(xiàn)小件裝配等自動化操作,但后來使用領域大幅拓展,可以玩魔方、捏壽司、制作咖啡,甚至可以擔任樂隊指揮。

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

發(fā)那科展出的人機協(xié)作機器人主要用于機床上下料、汽車裝配、電子產品裝配等應用場景。發(fā)那科常務理事、機器人事業(yè)部部長助理鳥居信利說,人機協(xié)作機器人可與人共享某個區(qū)域進行作業(yè),相互協(xié)調進行相對較重零件的搬運和裝配。機器人觸碰到人之后會立刻停止作業(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

人工智能賦予機器人自我學習能力,這大幅提升了生產效率,也讓機械手臂運作得更加平穩(wěn)、高速、精準。近年來,機器人廠商在人工智能方面的研發(fā)投入明顯加大,許多公司通過并購人工智能企業(yè)加強在這一領域的實力。

三菱電機展示了帶有“智能+”模塊的人工智能機器人產品。根據不同需求,這些機器人裝備了力量、3D視覺、動作干涉回避、協(xié)調減速、觸覺等傳感器。通過各種傳感器來感知工作環(huán)境,自主識別物品種類,并將物品擺放或安裝到適當的位置。

荒井高志說,通過搭載人工智能模塊,機器人擁有深度學習能力,在不需要人力介入情況下,機器人可以根據當前狀況自主調整工作模式,大幅提高工作效率。經過測算,搭載人工智能模塊的機器人最多可縮短65%的工作時間。

發(fā)那科展出的多款機器人也裝備了人工智能模塊。鳥居信利介紹說,機器人的智能化已成為非常關鍵的技術。抑制震動和精準制動是機器人精準控制的兩大難題。人工智能賦予機器人自我學習能力,通過學習抑制震動的控制技術,可以實現(xiàn)平穩(wěn)高速的運轉,動作也比以往更加精準。

人工智能還賦予了機器人視覺追蹤功能,機器人通過視覺傳感器檢測出傳送帶上的工件位置后,可追隨工件移動進行拾取。通過自我學習,多臺機器人還可以通過網絡連接進行作業(yè)。

無人工廠

各大廠商在展會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)的無人工廠的雛形,開發(fā)相關系統(tǒng)化解決方案和成套設備成為未來趨勢。

發(fā)那科提出“零停機”工廠解決方案。這個工廠每一臺機器人都通過物聯(lián)網連接,信息和數據都可上傳至云端,可以通過移動終端實時檢測機器人機械結構、工作狀態(tài)、保養(yǎng)狀態(tài)等信息。

“以往都是在發(fā)生故障之后調查原因,這種方法可能會造成整條生產線癱瘓,甚至整個工廠停工?，F(xiàn)在運用新的技術可以提前發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,避免了工廠因設備故障而停工,”鳥居信利介紹說,“運用物聯(lián)網技術提升生產線效率和穩(wěn)定性是未來的大方向?！?/p>

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

安川電機機器人事業(yè)部有關負責人富田也寸史介紹說,生產過程、機械狀況、機器人的狀態(tài)等相關數據都被記錄并顯示在顯示屏上。通過這些數據,可以全面把握生產狀況和運轉狀況。

三菱電機展示的智能工廠方案名為“e-F@ctory”,強調“人、機器和IT協(xié)同”,可以根據數量、品種、交貨期等指標的變更,靈活調整生產節(jié)奏,實現(xiàn)柔性生產。

荒井高志說,智能工廠運用傳感器和網絡,可以搜集、分析、診斷工廠的所有數據,為機器人的生產提供支撐。通過對數據的分析研判,機器人可以自主調整生產節(jié)奏,實現(xiàn)整體效率最大化。在此基礎上,未來可能會出現(xiàn)無人工廠。