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Copyright (c) 2012 機(jī)電產(chǎn)品交易網(wǎng) . 版權(quán)所有 皖I(lǐng)CP備12004440號(hào)-2
近些年來(lái)，機(jī)器人行業(yè)從興起到現(xiàn)在一路被看好，國(guó)家高層領(lǐng)導(dǎo)在機(jī)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(guó)機(jī)器人市場(chǎng)已經(jīng)成為全球第一大市場(chǎng)，不難看出中國(guó)在在機(jī)器人行業(yè)的潛力巨大，中國(guó)科研人員在機(jī)器人的路上不斷創(chuàng)新，現(xiàn)在已經(jīng)有了可觀的成績(jī)。本文盤(pán)點(diǎn)了2015年機(jī)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(jī)電一體化技術(shù)
對(duì)于未來(lái)機(jī)器人的發(fā)展方向，中國(guó)科學(xué)院上海分院副院長(zhǎng)張旭博士在論壇上表示：基于當(dāng)前對(duì)于感覺(jué)和認(rèn)知機(jī)理的認(rèn)識(shí)，通過(guò)基礎(chǔ)神經(jīng)生物學(xué)建立生理模型，進(jìn)而進(jìn)化到物理模型、數(shù)學(xué)模型、電路模型、實(shí)驗(yàn)室電路，最終實(shí)現(xiàn)芯片化的過(guò)程以及大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，未來(lái)機(jī)器人將會(huì)被裝上“大腦”，機(jī)器人也將可以像人一樣思考、行動(dòng)。生機(jī)電一體化是近年來(lái)快速發(fā)展的前沿科學(xué)技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人上，通過(guò)對(duì)神經(jīng)信息的測(cè)量與處理與人機(jī)信息通道的建立，將神經(jīng)生物信號(hào)傳遞給機(jī)器人，從而使機(jī)器人能夠執(zhí)行人的命令。正因?yàn)檫@種原理，假肢也能夠“聽(tīng)懂”人的指示從而成為人身體的一部分。
生機(jī)電一體化技術(shù)
擁有一個(gè)能說(shuō)話、會(huì)思考、會(huì)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(shí)……
二、安防機(jī)器人巡檢技術(shù)
機(jī)器人在安防行業(yè)的應(yīng)用也十分流行。智能巡檢機(jī)器人攜帶紅外熱像儀和可見(jiàn)光攝像機(jī)等檢測(cè)裝置，在工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行巡視并將畫(huà)面和數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)，并對(duì)設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行紅外測(cè)溫，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱等缺陷，同時(shí)也可以通過(guò)聲音檢測(cè)，判斷變壓器運(yùn)行狀況。對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中的事故隱患和故障先兆進(jìn)行自動(dòng)判定和報(bào)警，有效消除事故隱患。
某變電站的負(fù)責(zé)人指出，智能機(jī)器人的投入使用，將100%替代人工巡檢，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全站全設(shè)備安全巡檢。該機(jī)器人不僅可以提高工作效率，減輕運(yùn)維人員勞動(dòng)強(qiáng)度，降低運(yùn)維成本，還為無(wú)人值守變電站的推廣應(yīng)用提供創(chuàng)新的技術(shù)檢測(cè)手段；進(jìn)一步提升設(shè)備設(shè)施的遠(yuǎn)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(yùn)維能力，保障電力安全穩(wěn)定運(yùn)行。
三、大數(shù)據(jù)及分析技術(shù)
數(shù)據(jù)越來(lái)越多，而人類(lèi)的解讀能力是固定的，人會(huì)累，會(huì)無(wú)法完全理性。但是計(jì)算機(jī)不會(huì)，計(jì)算機(jī)可以幫助人類(lèi)找到自己的盲點(diǎn)。IBMWatson實(shí)驗(yàn)室的首席工程師BowenZhou表示，在Watson的醫(yī)療項(xiàng)目中，人類(lèi)要閱讀十年的論文，計(jì)算機(jī)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(shí)候，美國(guó)兩個(gè)很大的圖書(shū)館，以及梵蒂岡圖書(shū)館的數(shù)據(jù)化已經(jīng)完成了。
這兩件事都指向一個(gè)結(jié)論：當(dāng)我們找到的科技能力，正好能彌補(bǔ)人類(lèi)的缺點(diǎn)，這之間隱藏著巨大的價(jià)值。實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)化，數(shù)據(jù)化讓計(jì)算機(jī)和人類(lèi)得以溝通和結(jié)合。
記憶力一直不是人類(lèi)最關(guān)鍵的東西，甚至說(shuō)，是最薄弱的一環(huán)。邏輯，才是人類(lèi)的認(rèn)知關(guān)鍵，邏輯的產(chǎn)生源于經(jīng)驗(yàn)的積累和推演。如果計(jì)算機(jī)能夠幫助人類(lèi)獲取更多的經(jīng)驗(yàn)，將有助于更強(qiáng)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(shì)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(duì)來(lái)自開(kāi)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(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的整合評(píng)估，使其成為支持實(shí)時(shí)決策的標(biāo)準(zhǔn)。例如，德國(guó)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(cè)有故障的芯片來(lái)提高生產(chǎn)質(zhì)量。
四、機(jī)器人自主式技術(shù)
許多行業(yè)的生產(chǎn)商長(zhǎng)期使用機(jī)器人來(lái)處理復(fù)雜的作業(yè)，但機(jī)器人卻在不斷進(jìn)化，甚至可以在更大的實(shí)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(lèi)并肩合作，并且人類(lèi)也要向它們學(xué)習(xí)。這些機(jī)器人將花費(fèi)更少，并且相比于制造業(yè)之前使用的機(jī)器人，它們的適用范圍更廣泛。
機(jī)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(jī)器設(shè)備。這些機(jī)器人是相互連接的，以便他們可以協(xié)同工作，并自動(dòng)調(diào)整行動(dòng)，以配合下一個(gè)未完成的產(chǎn)品線。高端傳感器和控制單元可保證與人類(lèi)密切合作。同樣，工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商ABB推出一款有兩支手臂的機(jī)器人，它被稱為“玉米”，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)與人類(lèi)一起組裝產(chǎn)品（如電子消費(fèi)品）。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用保證了安全互動(dòng)和零件識(shí)別的實(shí)現(xiàn)。
五、仿真模擬技術(shù)
仿真模擬技術(shù)
在工程階段，運(yùn)用了3D仿真材料和產(chǎn)品，但在未來(lái)，模擬將更廣泛地應(yīng)用于裝置運(yùn)轉(zhuǎn)中。模擬將利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在虛擬模型中反映真實(shí)世界，包括機(jī)器、產(chǎn)品、人等等，這使得運(yùn)營(yíng)商可以在虛擬建模中進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。例如西門(mén)子就開(kāi)發(fā)出了可以模擬的虛擬機(jī)器，從而使加工過(guò)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(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)和嵌入式計(jì)算，它們通常處于一個(gè)垂直化的金字塔中，距離進(jìn)入總體控制系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)技術(shù)連接，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)通信，提供實(shí)時(shí)響應(yīng)。
物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù)
驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)供應(yīng)商博世力士樂(lè)，生產(chǎn)了一種半自動(dòng)的閥門(mén)生產(chǎn)設(shè)施，可以分散地分析生產(chǎn)過(guò)程。產(chǎn)品通過(guò)無(wú)線電頻率識(shí)別碼進(jìn)行識(shí)別，并且工作站能夠“獲知”每個(gè)產(chǎn)品必須執(zhí)行的生產(chǎn)步驟，從而適時(shí)地進(jìn)行特定的操作。
七、云計(jì)算機(jī)器人
云計(jì)算機(jī)器人將會(huì)徹底改變機(jī)器人發(fā)展的進(jìn)程，極大地促進(jìn)軟件系統(tǒng)的完善。云機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的體系，是對(duì)很多種高新技術(shù)整合，而在本次的研討會(huì)中專(zhuān)家將會(huì)介紹到基于云架構(gòu)的智能機(jī)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(bào)告中還將介紹家庭服務(wù)機(jī)器人系統(tǒng)與自然環(huán)境網(wǎng)絡(luò)遙觀測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)等2套基于云架構(gòu)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
云計(jì)算機(jī)器人
在工業(yè)4.0時(shí)代里，更需要跨站點(diǎn)和跨企業(yè)的數(shù)據(jù)共享，與此同時(shí)，云技術(shù)的性能將提高，只在幾毫秒內(nèi)就能進(jìn)行反應(yīng)。其結(jié)果是設(shè)備數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在云中，生產(chǎn)系統(tǒng)可以提供更多的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)服務(wù)，許多工業(yè)監(jiān)測(cè)和控制處理也將進(jìn)入云端。
八、超限機(jī)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(guò)程就是制造過(guò)程。
超限機(jī)器人技術(shù)
在制造過(guò)程中，我們需要有工具，還有一些加工過(guò)程，有車(chē)床、銑床和裝配的過(guò)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(lái)了很多困難，要做到這一點(diǎn)首先要開(kāi)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(jī)器人技術(shù)就在這里面起到了一個(gè)很重要的作用，幫助人們把原來(lái)看不到、摸不著的，變成了能看到、能摸著的，還可以進(jìn)行裝配和生產(chǎn)。這個(gè)微納米機(jī)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(jué)到，這樣可以直接控制微納米機(jī)器人，對(duì)微納米尺度的物質(zhì)和材料進(jìn)行操作，而且可以自動(dòng)的進(jìn)行操作和裝配。
九、AVG機(jī)器人協(xié)作技術(shù)
傳統(tǒng)的機(jī)器人技術(shù)平臺(tái)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(wú)法鋪設(shè)磁條進(jìn)行導(dǎo)航，由此開(kāi)發(fā)出慣性導(dǎo)航技術(shù)，只要在地面設(shè)上幾個(gè)感應(yīng)點(diǎn)即可，完善了高精度定位和感知功能，達(dá)到工業(yè)級(jí)精度需求，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了激光導(dǎo)航，并開(kāi)發(fā)視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)。
AVG機(jī)器人協(xié)作技術(shù)
相對(duì)于單個(gè)機(jī)器人的“單打獨(dú)斗”，多個(gè)機(jī)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(chē)間里眾多同時(shí)作業(yè)的機(jī)器人相互之間協(xié)調(diào)有序，不發(fā)生碰撞，用最短的時(shí)間實(shí)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(mén)檻，背后更是蘊(yùn)含著工業(yè)運(yùn)籌學(xué)的若干理論支持。多機(jī)器人協(xié)同控制算法這一技術(shù)平臺(tái)可以協(xié)同控制幾百臺(tái)智能機(jī)器人共同工作，完成貨物的訂單識(shí)別、貨物定位、自動(dòng)抓取、自動(dòng)包裝和發(fā)貨等功能，項(xiàng)目成果處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
十、腦電波控制技術(shù)
無(wú)論是虛擬會(huì)議還是全息的流行歌手，或者又是數(shù)字助手，遠(yuǎn)程臨場(chǎng)機(jī)器人在未來(lái)一定會(huì)成為人們生活中的不可或缺的一部分。當(dāng)然除此之外，遠(yuǎn)程臨場(chǎng)機(jī)器人也會(huì)通過(guò)多種方式極力去尋找并開(kāi)拓新的領(lǐng)域，以便獲得更大的市場(chǎng)。
腦電波控制技術(shù)
說(shuō)到新的領(lǐng)域，那就先拋開(kāi)剛說(shuō)的這些顯而易見(jiàn)的應(yīng)用，看看遠(yuǎn)程臨場(chǎng)機(jī)器人是如何去徹底改變那些患有嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)障礙的人的生活的。
由意大利與瑞士工程師組成的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一款可以通過(guò)腦電波控制的替身機(jī)器人，這樣肢體運(yùn)動(dòng)不便的人也可以輕松操控這種遠(yuǎn)程臨場(chǎng)機(jī)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(jiàn)的替身機(jī)器人不太一樣的是，在那個(gè)可以自由移動(dòng)的底座結(jié)構(gòu)上面掛載的不是一臺(tái)pad，而是一臺(tái)筆記本電腦，原因估計(jì)是平板電腦無(wú)非完成腦電波信號(hào)的處理與分析。筆記本上的攝像頭和麥克風(fēng)也就充當(dāng)了用戶的千里眼與順風(fēng)耳，能夠看到機(jī)器人所處的環(huán)境和聽(tīng)到周?chē)穆曇羲^是“見(jiàn)其所看，聽(tīng)其所聞”，同時(shí)也可以通過(guò)Skype來(lái)與對(duì)面的人進(jìn)行視頻通信，名副其實(shí)的替身機(jī)器人。
至于它的控制機(jī)制從技術(shù)手段上講就比較復(fù)雜了，從原理是說(shuō)就簡(jiǎn)單點(diǎn)。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(guò)想象來(lái)訓(xùn)練機(jī)器人的手腳作出相應(yīng)的反應(yīng)，換句話說(shuō)就是通過(guò)意念來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。
雖然用腦電波來(lái)控制機(jī)器人這不是首例，但與此前出現(xiàn)過(guò)的機(jī)器人不一樣的是，這臺(tái)替身機(jī)器人相比而言更“聰明”，甚至可以說(shuō)擁有一些屬于自己的“智慧”。它不僅可以通過(guò)軟件來(lái)在識(shí)別各種運(yùn)動(dòng)控制命令，還能在行徑過(guò)程中主動(dòng)避開(kāi)障礙物，靈活性很高，也更容易使用。
