多臂协作机器人推动制造业迈入共享时代新纪元
未来,技术革新的浪潮将席卷机器人领域,催生出一场革命性的变革。多种类型的机器人将如雨后春笋般涌现,包括执行机器人、管理机器人和决策机器人等。这些机器人将与3D打印、工业VR等尖端技术紧密融合,共同构建智能网络制造的新模式。在这个共享经济蓬勃发展的时代,人与机器将实现完美的协同共存,共享资源与创新成果。
在中国,工业制造2025的蓝图正在积极展开,与德国的工业4.0理念形成美妙共鸣。智能制造的引擎需要心灵手巧的多臂机器人来驱动。这种机器人不仅是简单的执行者,而是集智能终端、网络控制器、决策服务于一体的综合平台,具备网络化制造的智能核心功能。
当前,工业机器人在中国市场备受瞩目,四大家族占据主要市场份额。真正的工业机器人技术、智能换人在整个行业中仍占比较小。现有的工业机器人更多侧重于机械臂的操作,缺乏人类的智慧和手感。为了推动工业机器人在中国的蓬勃发展,必须加大研发力度,专注于心灵手巧的双臂和多臂机器人技术。
“心灵”代表智慧、逻辑思维、判断、学习和决策能力,而“手巧”则涉及手的柔性运动、直观感觉以及经验等多个层面。追求像人类一样的智慧、柔性和手感的工业机器人,是应对个性化制造需求的关键。这样的机器人应具备自主决策能力,同时与网络相结合,形成智能网络制造系统。我们已经取得了一些研发进展,例如为中车制作的三只手同时安装玻璃的技术展示。
多臂机器人作为网络化制造的智能引擎,不仅具备及时反应的能力,还能在网络中发挥多种功能,如作为网络网关或控制器。它们还能作为云决策平台,提供决策和服务功能。这种机器人不仅是执行者,更是智能制造系统中的核心组件,实现了人与机器的智能协同。
在车间与工厂环境中,单一的机器人无法完成复杂任务,需要机器之间、自动线之间、人与机器之间以及操作者与管理人员之间的紧密互动。这些互动背后包含了最底层的执行智能、中间的网络智能,以及将所有互动网络化的云制造平台。三者结合形成了调度、优化、控制及进化功能,确保各方协同工作,构成群智智能闭环。
工厂的机器人团队不仅包括操作者,还涵盖了车间主任机器人、公司领导机器人等,形成了一个真正的智能工厂车间。这些机器人之间的协同工作宛如两辆车的默契配合,各自完成任务,通过相互交流、通讯和分类实现工作分配。
心灵手巧的多臂机器人展现了分布式的智能结构,包括自我组织的执行智能、人机协同的网络智能以及整体的人机交互群体智能。这三层智能共同构成了机器人的协同工作能力。正如熊与蜜蜂的比较,虽然熊的智能高于蜜蜂,但在某些方面蜂巢的自我组织能力和保护能力超越了熊窝,这展现了群智网络的巨大潜力。我们的智能制造工业4.0结构正是基于这种分布式、无中心的网络化智能构建的。
个性化制造追求中不能忽视网络化的重要性。亨利·福特的流水线生产模式为工厂带来了规模化生产的能力。当每个人都成为一个制造单元时,借助物联网和CPS网络实现规模化、高效且体现个性化特征的制造至关重要。网络化制造是中国制造2025或工业4.0的核心特点。
西门子和德国的实践展示了实体工厂与虚拟工厂的结合趋势,形成了一个CPS网络。在这个网络下,真正的个性化智能制造得以运行。我们为创客打造了万能制造平台——全方位柔性加工双臂机器人平台,具备数据库和工具库功能,实现个性化制造。
对于个性化车间和工厂而言,其基本单元包括铸造、焊接等核心工艺以及Pre-processing和Post-processing环节。顾客可根据需求选择颜色、元件等,实现现场制造。整个过程将记录顾客的名字和工艺加工信息。虽然大型企业仍在探索规模化定制路径,但我们已在为中车的高铁项目提供全自动解决方案。移动物流平台与单臂、多臂机器人的交互形成了一个工作反馈系统。我们计划在丰台展示全自动示范线,展示成果将在2018年呈现。
在探索个性化制造的未来时,我们不禁会想起亨利·福特的汽车流水线所带来的革命性变革。如今我们正站在新的技术革命门槛上,期待着智能制造领域迎来更加辉煌的未来。在数字化飞速发展的今天,我们不得不寻求革新生产模式的新路径。借助CPS网络的强大联接能力,结合心灵手巧的机器人技术与云大脑的无限计算潜能,我们正在开创一种全新的生产和服务模式。这不仅在工业领域掀起巨大的变革,也在服务领域开辟了新的天地。
对于我们的长者和小朋友,他们需要的不仅仅是简单的服务,而是贴心、细致且安全的关怀。在这种背景下,灵活多变的机械手和心灵手巧的机器人成为我们进入家庭服务的新门槛和新切入口。它们不仅仅是工具,更是我们为家庭提供智能与安全保障的重要载体。
想象一下,那些精细操作的机械手,就如同家中的新成员,精准地完成家务琐事,照料老人的生活起居,陪伴孩子的成长。而心灵手巧的机器人则如同一位贴心的家庭助手,它们拥有高度的智能化,能够理解并执行各种复杂的任务,让家庭生活变得更加丰富多彩。它们也拥有安全优先的设计理念,确保在关键时刻能够做出正确的决策,保护家人的安全。
这种新的生产和服务模式,正是基于我们对未来家庭生活的深度理解和预见。在这个数字化、智能化的时代里,我们不仅要让机器人具备高效、精准的工作能力,更要让它们融入家庭,成为家庭成员的一部分。这就需要我们借助CPS网络、机器人技术和云大脑,共同构建一个智慧、安全、人性化的家庭环境。这不仅是对技术的挑战,更是对我们对人类需求的深度理解和满足的挑战。我们相信,通过我们的努力和创新,一定能够创造出更加美好的家庭生活体验。