新華社東京12月1日電  綜述:人機協作·人工智能·無人工廠——從東京機器人展看三大行業趨勢

新華社記者 馬曹冉

日本東京于11月29日至12月2日舉辦2017國際機器人展。人機協作機器人、人工智能機器人、無人工廠集成式解決方案成為各大廠商的研發和推廣重點,體現了機器人行業的新趨勢。

人機協作

人機協作機器人是能夠和工人一起并肩工作而無須安全隔離的機器人產品。這種機器人并不取代人,而是成為人的“助手”,幫助工人完成相對勞累枯燥的工作。

ABB帶來了最新的YuMi系列人機協作機器人。該系列機器人分為雙手臂和單手臂版本,每個手臂擁有7軸設計,集柔性機械手、進料系統、工件定位系統、運動控制系統等子系統于一身。

ABB機器人及運動控制事業部總裁安世銘表示,公司推出的雙手臂人機協作機器人取得了意想不到的成功。這種機器人主要幫助電子工業等領域實現小件裝配等自動化操作,但后來使用領域大幅拓展,可以玩魔方、捏壽司、制作咖啡,甚至可以擔任樂隊指揮。

三菱電機推出專門針對食品行業的人機協作機器人,可以和人類一起完成飯盒擺盤、面包裝箱等枯燥工作。三菱電機機器人事業部機器人研發中心主任荒井高志表示,食品機器人技術難點在于其機械手的力量控制,力量太大會把食品捏壞,太小又抓不起來。另外,由于后廚空間狹小,人機共同工作,要確保安全。

發那科展出的人機協作機器人主要用于機床上下料、汽車裝配、電子產品裝配等應用場景。發那科常務理事、機器人事業部部長助理鳥居信利說,人機協作機器人可與人共享某個區域進行作業,相互協調進行相對較重零件的搬運和裝配。機器人觸碰到人之后會立刻停止作業,其柔軟罩殼也可以起到緩沖作用,保證人員不受傷害。

人工智能

人工智能賦予機器人自我學習能力,這大幅提升了生產效率,也讓機械手臂運作得更加平穩、高速、精準。近年來,機器人廠商在人工智能方面的研發投入明顯加大,許多公司通過并購人工智能企業加強在這一領域的實力。

三菱電機展示了帶有“智能+”模塊的人工智能機器人產品。根據不同需求,這些機器人裝備了力量、3D視覺、動作干涉回避、協調減速、觸覺等傳感器。通過各種傳感器來感知工作環境,自主識別物品種類,并將物品擺放或安裝到適當的位置。

荒井高志說,通過搭載人工智能模塊,機器人擁有深度學習能力,在不需要人力介入情況下,機器人可以根據當前狀況自主調整工作模式,大幅提高工作效率。經過測算,搭載人工智能模塊的機器人最多可縮短65%的工作時間。

發那科展出的多款機器人也裝備了人工智能模塊。鳥居信利介紹說,機器人的智能化已成為非常關鍵的技術。抑制震動和精準制動是機器人精準控制的兩大難題。人工智能賦予機器人自我學習能力,通過學習抑制震動的控制技術,可以實現平穩高速的運轉,動作也比以往更加精準。

人工智能還賦予了機器人視覺追蹤功能,機器人通過視覺傳感器檢測出傳送帶上的工件位置后,可追隨工件移動進行拾取。通過自我學習,多臺機器人還可以通過網絡連接進行作業。

無人工廠

各大廠商在展會上紛紛展出各自的智能工廠解決方案,從中可以看到今后可能出現的無人工廠的雛形,開發相關系統化解決方案和成套設備成為未來趨勢。

發那科提出“零停機”工廠解決方案。這個工廠每一臺機器人都通過物聯網連接,信息和數據都可上傳至云端,可以通過移動終端實時檢測機器人機械結構、工作狀態、保養狀態等信息。

“以往都是在發生故障之后調查原因,這種方法可能會造成整條生產線癱瘓,甚至整個工廠停工?，F在運用新的技術可以提前發現問題并解決問題,避免了工廠因設備故障而停工,”鳥居信利介紹說,“運用物聯網技術提升生產線效率和穩定性是未來的大方向。”

安川電機在現場展示的“i3-機電一體化”智能工廠解決方案將伺服電機、控制器、變頻器、機器人等產品集成起來,為客戶提供完整的工廠自動化解決方案。

安川電機機器人事業部有關負責人富田也寸史介紹說,生產過程、機械狀況、機器人的狀態等相關數據都被記錄并顯示在顯示屏上。通過這些數據,可以全面把握生產狀況和運轉狀況。

三菱電機展示的智能工廠方案名為“e-F@ctory”,強調“人、機器和IT協同”,可以根據數量、品種、交貨期等指標的變更,靈活調整生產節奏,實現柔性生產。

荒井高志說,智能工廠運用傳感器和網絡,可以搜集、分析、診斷工廠的所有數據,為機器人的生產提供支撐。通過對數據的分析研判,機器人可以自主調整生產節奏,實現整體效率最大化。在此基礎上,未來可能會出現無人工廠。