让机器人“分工合作”？首届智能装备与机器人

交汇点讯 “智能制造是新旧动能转换的重要驱动力”“共融机器人将引领制造模式新变革”13日-15日，在南京召开的第一届智能装备与机器人国际会议上，国内外智能装备和机器人领域的院士、专家学者对我国智能制造领域的核心技术研究展开研讨。

“制造科学代表近代科学综合化的发展趋势，是产品创新的源泉。”中国科学院院士、华中科技大学教授丁汉聚焦智能制造中的机器人技术，2019年《麻省理工科技评论》中提出的“全球十大突破性技术”，精准预测了脑机接口、深度学习等热门技术，就将灵巧机器人技术列为首位。他表示，未来大型复杂构件将走向机器人化制造。

“智能制造，可以简单概括为‘数字制造+机器人+人工智能+……’，数字制造是基础，机器人会扮演越来越重要的角色，人工智能是智慧。”丁汉表示，智能制造是通过人和智能机器的合作共事、扩大延伸和部分取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，提高制造装备和系统的适应性和自治性，“走向智能制造的过程还是漫长的。”

“智能制造的关键技术是机器人，机器人是智能制造的‘四肢’。”丁汉表示，智能制造的核心目标是走向人机共融。“总体来说，国产机器人目前还面临着不少挑战，一方面高端缺乏，缺乏高速高精高可靠的机器人，难以形成产业集群和规模效应；二是核心零部件滞后，缺乏领先的自主创新技术及产品；三是低端过剩，盲目生产出来的机器人只能聚集在中低端应用领域进行价格竞争。”丁汉说。

丁汉指出，要做好智能制造，我们要关注三个核心技术，也是工业互联网的三要素传感器技术，技术、人工智能技术，并运用这些技术解决我们制造业当中的难点问题。

“当前加工模式面临的挑战包括两机叶片、飞机复材蒙皮、大型卫星舱体、机器人触觉感知等等。”丁汉说，国家在航空、航天等领域对大型复杂构件方面有重大的需求，“到2030年，干线/支线客机需求超3000架，每年有超过200个卫星舱体需求……” 目前，我国90%以上的航空发动机及燃气轮机叶片（两机叶片）仍然为人工磨抛，卫星舱体还采用分体离线的加工模式，需要多次调整试凑，效率低，加工精度差。而机器人触觉感知则是国内外面临的普遍难题，类似人体皮肤的柔性和可拉伸性是重要挑战，多模态感知是主要技术瓶颈，“这不是添加几个传感器这么简单，还有信号传输、运算、识别等许多工作要做。”丁汉表示。

“大型复杂构建的制造技术面临变革，未来将从传统模式转向多机器人协同自律加工。”丁汉表示，现在传统主流加工模式是人工辅以大型专用机床，但人工作业效率低下，且质量保障困难；专用机床造价昂贵，且柔性不足，这种“铁打的机床，流水的工件”模式，未来应转向“铁打的工件，流水的机床”，实现多机器人协同自律加工“单个机器人是‘能工巧匠’，机器人群体是‘合作无间’，随着单个机器人感知能力的提升，以及机器人集群数量和形式的增加，大型复杂构件将走向机器人化制造的新模式。”

“我国超声电机的应用已经形成了全球领先发展优势”，中科院院士、南京航空航天大学教授赵淳生介绍了超声电机在智能装备上的应用，在嫦娥系列卫星，行云01星、02星之间激光通信等广泛领域，超声电机正大展拳脚。“‘行云二号’两颗卫星都以7.8公里/秒的速度运行，在这样高的动态情况下，要将很小的两束光对准，实现双向通信，技术难度非常大。”赵淳生介绍，南京航达公司首创的超高精度、极慢转速、极高转速稳定度、特大型空心式的超声电机用于行云01星、02星，为两束激光对准，为我国卫星星座实现星间激光通信做出了贡献。

首届智能装备与机器人国际会议由中国机械制造工艺协会、江苏省机械工程学会、江苏省人工智能学会、南京航空航天大学联合主办，南京航空航天大学机电学院承办, 旨在为国内外智能装备与机器人研究与开发人员提供一个学习和交流的平台，促进以机器人技术为代表的先进技术在智能化高端装备领域的转化应用，更好地服务于我国装备制造业的转型升级及战略性新兴产业的发展需求。

交汇点记者 杨频萍