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触摸中国智能机器人:人才都从外国大公司回来的

2013-11-12 15:41:06 来源: 中国科学报  文字大小:   [举报] 已有评论(0)

触摸高度智能


 

日前,全球信息技术研究和分析机构Gartner总结了2014年十大战略技术趋势,提出“智能机器时代将成为IT史上最具颠覆性的时代”,智能机器将加速消费化。


 

“智能机器听起来比较遥远,实际已在身边逐步应用。”中科院宁波材料所精密运动与先进机器人技术团队(以下简称“机器人团队”)学术带头人张驰研究员在接受《中国科学报》记者采访时说,无论是家居产品、制造装备,还是机器人技术,都将我们带入越来越智能化的时代。


 

机器人团队组建不足两年,这是一个十足国际化的团队,5个研究员均由海外引进。就在近期,这支国际化的团队取得了两项重要成果,分别是基于力控制的抛光机器人和自主导航机器人。依托技术研究和产业化经验,机器人团队正在酝酿精密运动与机器人技术的新突破。


 

机器人进行时


 

小Y慢慢走到金属工件旁,通过机器视觉得到物体形状和位移的三维云点信息,并传达给控制系统;此后,通过力传感器反馈,小Y根据表面变化控制力度大小,实现精确抛光。


 

小Y是存在于机器人团队构想中的抛光机器人。它代表了国际研究的热点,即如何把熟练技工操作的知识和经验,通过各种传感器、机器视觉等采集并存储起来,形成专家系统教授给机器人,让机器人模拟人的动作,达到熟练技术工人的操作效果。


 

“高度智能化机器人,涉及多学科交叉,实现起来难度很大。”张驰说,这是国际机器人研究热点。


 

长久以来,抛光工序大多通过手工处理来完成,费时费力效率低,而且产品一致性差。因此,自动抛光设备的需求日渐强烈。


 

而这种需求存在于很多行业和领域。比如在荷兰飞利浦公司工厂内,使用128具机械手臂组装电动剃须刀。


 

用“机器人”打败“人”,是美国“再工业化”战略的方法之一。在中国,以现代化、自动化的装备提升传统产业,也是推动产业升级的客观需求。“十二五”期间,我国工业机器人产业市场需求将以每年15%~20%的速度增长。国际机器人联合会预计,到2014年中国将成为全球最大的机器人市场。


 

在此背景下,机器人团队专注研发。日前,由研究员夏庆华牵头的基于力控制的抛光机器人取得重要进展,二代样机已完成初步调试。其能模仿工人抛光工件的操作,通过控制接触力,使抛光工具与加工工件之间保持恒力接触,有效保障抛光质量,实现工件抛光的自动化。


 

“工业机器人与视觉等传感新技术以及多源传感器信息融合技术的集成,正在使其向更加智能化的方向迈进。”张驰说,在国际上该技术也处于应用研究阶段,小Y就是抛光机器人的未来样本。


 

挑战自主核心技术


 

前段时间,张驰在上海机器人展上感受到了我国机器人技术的快速发展,但是他同时也发现,“核心部件如电机、驱动器甚至控制部件大多是国外的”。


 

“总体来说,国产机器人在可靠性和稳定性方面与国外差距较大,高端机器人的技术差距就更大。”机器人团队5个研究员都是从国外大公司或研究所回来,有技术积累,一心想在国内如何迅速实现相关技术。


 

精密运动系统是这个团队的研发方向之一,包括直驱电机、伺服驱动器、运动控制器等技术,这些将为智能制造装备的精密化、智能化、自动化发展提供技术支撑。


 

在精密数控技术方向,团队重点研究高速、高精度、高可靠性的控制理论和方法,开发适用于工业实时工况的高性能数控系统。


 

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