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自适应机器人助力下一代工业自动化

发布时间:2021-01-09  浏览次数:21

12月22日,在2020高工机器人&高工移动机器人年会技术向新专场上,Flexiv非夕科技市场总监高云帆以《自适应机器人助力下一代工业自动化》为主题发表了演讲。

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高云帆首先从工业自动化的现状展开论述,他引用数据表示,在现有技术条件下,只有不到5%的职业可实现完全自动化,而其余大部分工作例如车辆的总装线、仓库的打包工位、打磨抛光车间等场景仍然严重依赖人工执行。

这一现状困扰着生产企业主,反映其在效率、质量上的挑战,以及招工难、用工难的运营和管理问题。

为什么这些环节的人工无法被机器人等自动化设备替代呢?高云帆指出,根本原因在于现有机器人受技术可达性限制,自动化系统通用性、柔性达不到要求,以至于不能很好地应对不确定性,包括工业应用中的不确定性、生活环境中的不确定性、工作过程中的不确定性。

 

“过往在工业领域,由于设置了结构化的环境,我们可以依靠预设编程、使机器人重复工作来完成工作任务。然而,到了非结构化的环境中,线下轨迹编程就难以发挥作用了;此时的需求是,如何将机器人编程提升到抽象化的程度,使其可以在未知的、非结构化的环境中工作。”

而要满足上述需求,新一代机器人应具备仿人的高级能力,即“灵巧、智能、柔性通用”。

高云帆解释道,“灵巧”强调运用力控技术赋予机器人手臂具有人类“手感”的性能;“智能”着重用人工智能实现机器人自主决策,像人类一样做条件反射式的实时响应;“柔性通用”体现在用最简洁的工具,实现更多的功能,完成不同的任务。

非夕科技自主研发和生产的自适应机器人恰恰具备这些特性,它集工业级力控、计算机视觉和人工智能技术于一体,可以适应复杂操作环境、任务、对象,具备抗干扰能力强、智能可迁移以及位置误差容忍度高等优势特征,可升级产线柔性、降低总体成本。

具体以抛光打磨为例,传统的抛光打磨需要对外壳做精确的建模,需要高刚度的机械臂、昂贵的视觉模块,在机器人末端还要单独加上浮动的打磨头及加六维传感器,整体设备成本非常高。

而非夕科技自适应机器人——拂晓(Rizon)的工作逻辑是直接模拟人在抛光过程中的手感,专注在工艺上做突破。拂晓内置易用的打磨工艺软件包,用户只需通过简单的轨迹拖动示教就可以直接导入工件打磨轨迹。此应用无需额外传感器及带力控或浮动装置的打磨设备,凭借高精度的复合力控实现稳定柔性的打磨生产、确保打磨质量。整体操作便捷,兼容各种尺寸加工件。

 

自适应机器人另一大价值在于可升级产线柔性。例如,3C行业目前有许多自动化程度非常高的方案,但由于其是非标定制的生产线,换型时需要用额外的工装治具、二次定位摄像头让新的生产线可以精准工作。而自适应机器人对误差的容忍度和智能可迁移性,可以节省换型换线时花费的大量人力和设备成本。

高云帆介绍,非夕科技自适应机器人在打磨抛光、力控装配等应用已经得到市场验证,凭借先进力控带来的高质量作业、简单易用的打磨系统、有效降低整体成本的方案实现,获得了客户的认可。

 

至今为止,非夕已完成了百台自适应机器人的投产下线,推向市场的工业应用经过长期工艺优化及现场验证已实现多项落地,并获得来自汽车、3C电子、互联网等行业多家知名客户的复购订单,业务涉及中国、北美、欧洲、韩国等地区。

演讲最后,高云帆总结道,在柔性生产成为趋势的大背景下,对比传统产线,自适应机器人组成的柔性自动化产线中的各个工作站灵活高效、可以高度解耦,从而实现更高效低成本的部署、更高的良率和更高的产线复用率。

“目前,非夕在自适应机器人底层传感器、伺服系统、核心机构部件、安全主控板、机器人操作系统、AI系统等不同层面技术实现自研,并完成供应链的高度国产化,为商业化的大规模落地和进一步探索打下了坚实基础。未来,非夕科技将持续携手各行业客户及合作伙伴,打造更具通用性和影响力的智能制造解决方案。”


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