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工業(yè)機(jī)器人將怎樣改變我們的生產(chǎn)
隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，制造業(yè)發(fā)生了巨大的變革，工業(yè)機(jī)器人逐步代替人力勞動(dòng)，其應(yīng)用從汽車工業(yè)擴(kuò)展到電子、食品等其它領(lǐng)域，并徹底改變了傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)模式。去年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的安裝數(shù)量接近50萬臺(tái)，機(jī)器換人已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代大的趨勢(shì)。


汽車工業(yè)是目前自動(dòng)化程度高的行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人在汽車制造業(yè)中大量使用，進(jìn)行沖壓、激光焊接、鋁點(diǎn)焊、熱熔接、涂裝等整個(gè)生產(chǎn)過程。由于汽車工業(yè)的快速發(fā)展，給工業(yè)機(jī)器人帶來了巨大的市場(chǎng)空間。此外，電子工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人開始應(yīng)用到物流和電子消費(fèi)領(lǐng)域，并引發(fā)了這些行業(yè)的巨大變革。


　　工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為從汽車工業(yè)延伸到電子工業(yè)、金屬、化工、塑膠和食品等，逐步向消費(fèi)領(lǐng)域滲透。上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司總經(jīng)理錢暉在2018年世界機(jī)器人大會(huì)上表示，機(jī)器人正在變得越來越智能，從初的視覺機(jī)器人，到力覺傳感器的引入，目前新一代機(jī)器人已經(jīng)在認(rèn)知和決策上面取得了極大的進(jìn)步。


機(jī)器人感知能力不斷提升

　　機(jī)器視覺在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，在錢暉看來，工業(yè)機(jī)器人視覺有三類：二維視覺、立體3D視覺，以及利用廣域傳感器技術(shù)的3D視覺，這些技術(shù)使得工業(yè)機(jī)器人識(shí)別出物體的位置、大小、顏色，包括在空間存放的位置，機(jī)器人獲得了對(duì)周轉(zhuǎn)的環(huán)境的感知能力。


有3D視覺，機(jī)器人功能得到進(jìn)一步延伸，可以拾取雜亂堆放的工件，不再需要工人在流水線上整理工件，帶有視覺的機(jī)器人能夠快速地檢測(cè)到現(xiàn)有的工件，然后識(shí)別出它的位置。除了視覺之外，機(jī)器人還需要感知周圍的力，特別是裝配和接觸的過程中，要判斷對(duì)物體施加多少力，這樣的傳感器是智能機(jī)器人的必要條件。

　在機(jī)器人手腕上裝六維力覺傳感器，可以感知機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程的相關(guān)力度，機(jī)器人可以完成一些更高難度的工作。3D力覺傳感器和六維力覺傳感器對(duì)于機(jī)器人來說，是非常重要的傳感元器件，目前發(fā)那科已經(jīng)開發(fā)了大量不同系列的傳感器，可以配置于不同場(chǎng)景的應(yīng)用。


　　協(xié)作機(jī)器人大量走進(jìn)生產(chǎn)線


　　協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)成為工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要方向，在未來的制造業(yè)中，機(jī)器人將需要和人一起工作，從而更好的完成一些復(fù)雜的工作任務(wù)。不過，對(duì)協(xié)作機(jī)器人的要求比傳統(tǒng)機(jī)器人要高。錢暉介紹，發(fā)那科的協(xié)作機(jī)器人具有三大安全功能：第一是觸碰停止功能，機(jī)器人接觸到人或者其它外界物體的時(shí)候感受到觸碰力，機(jī)器人可以自動(dòng)停止。第二是退讓避讓功能，就是把作業(yè)空間騰出來給人和其它設(shè)備來用。第三是觸碰回退功能，機(jī)器下壓的時(shí)候如果觸碰到人手可以自動(dòng)回退，保證手不會(huì)被擠傷，或者不會(huì)受到傷害。


　　如今，協(xié)作機(jī)器人正在大量走進(jìn)生產(chǎn)線，和工人一起作戰(zhàn)，為制造業(yè)提供更高的效率。相對(duì)于過去需要三個(gè)人，或者兩個(gè)人加一臺(tái)機(jī)器人的工作，現(xiàn)在只需要一個(gè)人加一臺(tái)協(xié)作機(jī)器人就可以滿足需求。協(xié)作機(jī)器人負(fù)責(zé)取放較重的工件，而人負(fù)責(zé)處理復(fù)雜或者精密的裝配工作，完成工件裝配后，協(xié)作機(jī)器人幫助將工件放回貨架上，使得人可以騰出更多時(shí)間來做其它工作。


協(xié)作機(jī)器人彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的不足，并逐步被導(dǎo)入到工廠制造環(huán)境中，其更多的應(yīng)用場(chǎng)景正在探索當(dāng)中，目前，發(fā)那科已經(jīng)推出了多款協(xié)作機(jī)器人，和其它協(xié)作機(jī)器人不同，發(fā)那科協(xié)作機(jī)器人的負(fù)載大可以達(dá)到35KG，可以進(jìn)行較重的零件搬運(yùn)、零件裝配等工作，加上發(fā)那科為機(jī)器人配置了視覺和力覺傳感器，使得機(jī)器人與人協(xié)作時(shí)更加安全。


　　大型工業(yè)機(jī)器人與未來的探索


　　在世界機(jī)器人大會(huì)上，發(fā)那科展示了一臺(tái)巨型機(jī)器人，這臺(tái)機(jī)器人可以舉起一臺(tái)完整裝配的汽車，未來可以用于整車裝配之后的運(yùn)輸。過去，汽車的搬運(yùn)可能需要借助其它傳動(dòng)設(shè)備或者人為駕駛到展廳，以后機(jī)器人可以直接抓起汽車放到銷售店的展廳上。


　發(fā)那科已經(jīng)將超大型機(jī)器人納入到發(fā)展計(jì)劃當(dāng)中，此次推出世界上大的超載機(jī)器人負(fù)載可達(dá)2.3噸，可以在大型空間中搬運(yùn)大型物體，如整臺(tái)汽車。這是人力或者是過去其它機(jī)器人無法做到的。隨著這種大型機(jī)器人的出現(xiàn)，其它應(yīng)用場(chǎng)景也將進(jìn)一步被探索出來，從而解決當(dāng)前低負(fù)載工業(yè)機(jī)器人的不足問題。


　　作為全球工業(yè)機(jī)器人的領(lǐng)導(dǎo)者，發(fā)那科在自己的工廠當(dāng)中大量使用機(jī)器人，進(jìn)行二十四小時(shí)的無人化作業(yè)，發(fā)那科工廠的絕大部分工作都是由機(jī)器來完成，而工人更多是從事調(diào)整、維修、維護(hù)、保養(yǎng)，包括計(jì)劃方面的工作。針對(duì)新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)，發(fā)那科提出了零停機(jī)時(shí)間(ZDT)的概念，即是通過機(jī)器和云端的連接，對(duì)于分散的機(jī)器人設(shè)備提供遠(yuǎn)程服務(wù)，包括故障預(yù)警、預(yù)防維護(hù)和遠(yuǎn)程優(yōu)化等。同時(shí)，發(fā)那科正在利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為全球用戶提供遠(yuǎn)程智能化服務(wù)。


　　對(duì)于未來的機(jī)器人發(fā)展，發(fā)那科也做了大量的探索，例如利用人工智能的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，結(jié)合3D視覺對(duì)工件進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，以提高拾取的成功效率。人工智能技術(shù)或者機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)賦予機(jī)器人全新的能力，隨著越來越多先進(jìn)技術(shù)的導(dǎo)入，機(jī)器人的能力會(huì)大幅提升，并將進(jìn)一步改變我們的世界、改變我們的制造業(yè)。