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原ABB首席科学家甘中学:我们要做”心灵手巧”的工业机器人|亚博App

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亚博App:甘中学,1987年求学美国康涅狄格州大学,机械工程博士学位,2002年回国前任美国ABB公司机器人研究中心主任兼任首席科学家。2003年回国发展,现任宁波市智能生产产业研究院院长,致力于发展带入人工智能的新型工业机器人。在近日举办的余姚中国机器人峰会上,他从一个顾及学术和产业的角度,为我们明晰阐释了工业机器人智能化的具体措施。下面是(公众号:)为大家整理的精华演说部分。

今天谈的题目是发展心灵手巧的机器人,探寻人机融合的智能生产模式。刚才听得了几位的报告,他们比我这个还得意。

我谈的是宏观层面一点的。前面我听得了对机器人整个全过程的设计布局,十分简单。

尤其是他这个对具备间隙的机器人的运动机构,做无间隙的运动显然是十分好的技术。我今天讲的重点是灵巧性,下面谈谈我个人的观点。今天我说道三方面,第一发展心灵手巧的工业机器人。

发展心灵手巧的工业机器人目前工业机器人,在中国浙江机器换人是一个热潮,但是用现有的工业机器人需要替换人工作的,大约是30-35%左右。还有大约70%的工作,现在的工业机器人还无法替换,为什么呢?就是因为现在的工业机器人,实质上是一个六个轴的机械臂,它的手是专用卡具做到的,灵活性和柔性大大受到了容许。因此我们要想要机器人知道像人一样,具备很好的柔性,需要适应环境有所不同的加工的条件,首先,要有一个灵活的手,同时,还得有一个人工智能的智慧。

所以说道,发展心灵手巧的双臂和机器机器人是需要让工业机器人的工作范围和工作多样性所必需的。我们人在做到工作的时候,之所以柔性,就是因为我们人有我们的柔性的手,还有眼的视觉和我们的这种手的这种触觉,通过感官偏差,然后纠偏。我们要想要做到心灵手巧的工业机器人,就要仿效人的这种,展开加工劳动的原理,就是我们要用我们柔性的手,去一手拖着工具,然后随时随地的利用我们的视觉和力觉感官误差,通过大脑的对系统,收到掌控命令,校正误差,超过我们加工工件的拒绝。

因此用一个王阳明的话说道,就是要做知行合一。工业机器人要想要确实构建最基本的智能,首先要构建这种从感官,到对系统,到校正,到继续执行,在大大的这种智能循环对系统过程。那么,对于双臂机器人,由于是两个手都需要解放出来,减少了加工过程中的柔性和多样性。

心灵手巧的机器人是智能终端那么,这里有两个对系统,第一个对系统是我们从工具之间误差的这种感官和对系统。这是一个,我叫智能循环。另外一个我们人在操作者机器人,根据机器人所工作的状态,展开对系统,来动态校正我们的掌控的参数, 构成以手带臂的填充运动。

这是另一个,我们叫填充运动。如果这两个对系统,都需要构建的话,那我们就构建了人的智慧和机器人的掌控之间的一种人机融合。所以说道构成手脑眼的闭环,智能循环是让机器人确实需要有智能的一个最基本的条件。

心灵手巧的机器人是智能管理平台第二件事,现在的机器人是把一个卡具敲上以后展开6个维度的运动规划,这个规划是不受相当大容许的。我们人在做到加工工作的时候,由于有非常丰富的多维度,然后以手代臂工作方式,因此我们去做到未来的这种机器人,一定要有对于手的这种维度的掌控,以及臂的掌控,来构建机器人的柔性。刚才也谈及我们确实构建机器人的时候,不光是运动规划,更好是工艺流,根据工艺来已完成整体的运动规划。

根据工艺流,同时还有物流,还有信息流,这三流的融合是确实作好机器人已完成一个原始的动作的必需。那么,对于机器人来讲,现在的机器人是单臂。我们的人是两个臂。

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随着机器人的发展我们发展多臂,有两个臂不一样,根据你工具的运动,可以这两个臂制成一个较短,一个宽,一个简单一个非常简单,可以做到三个臂,四个手臂的,这是我们对未来机器人的一个点子。心灵手巧的机器人是智慧决策中心同时,以后我们的机器人不单是一个继续执行工具,继续执行终端,未来的我们的机器人,应当有管理的智能,有决策的智能。也就是一个机器人本身,既是智能终端,也是管理中心,也是一个决策中心。但处置自身的运动,而且处理工艺过程中间和其他机器人互相协同的问题,同时需要很好的在本工艺上再次发生整个生产线有什么问题,再行对系统云大脑平台展开决策,临床、处置和掌控。

这是我谈第一个问题,我指出如果我们想要拓展工业机器人的范围和多样性,我们以后要根据它的工艺过程,发展两个臂、多个臂的机器人。拓展人机融合新模式第二个问题,拓展人机融合新模式。首先这是个什么概念?大家都告诉,我们现在智能是流水的,这种的最先发明者是从亨利福特把简单的人工建汽车的劳动分解成非常简单的、单一的劳动,构成流水生产线,这样每个人,只要你有一些智能就可以做到。

自动流水线的发明者大大简化了流程,这就造成了汽车由过去老爷车变为的大众车,这是生产方式的变革,但是随着历史的发展,人的这种个性化的市场需求,对于生产的个性化柔性拒绝更加低。目前的车间生产早已不是批量生产了。那么,这种流水式生产线,早已不是不适应环境个性化生产的发展。因此,如果要想要用上一个机器人或者一个机器,需要构建个性化生产,应当对现在流水线的生产方式展开变革。

那么怎么展开变革?大家看见特斯拉建新能源汽车,它就是展开了变革,由过去一条线性方式变为了环型的加工。只不过我在中间敲一个机器人,这个机器人可以单臂、多臂,几乎同时展开运动,一个已完成了,利用环型(???)的流水线解决了非常简单的流水线的弊病,就减少了个性化,减少了柔性,同时,也提升了劳动效率。

所以说道,根据这样的,我们对心灵手巧的多臂机器人,我们有一个创客钟爱的万能生产平台。我给大家敲一个视频,这是一个组装一个电路版过程,很多创客说道我要一个工作台,我想要做到什么都能做到。

我今天可以做到电路板,明天可以做到一个玩具,我怎么做呢?这种有双手的东西,一个手是对于工艺的多样性,一个是对工件的,这样拓展了人的加工,星型的空间。而且它的运动可以是左右上下都可以的。那么,有了这种双臂的工业机器人就可以为创客获取一个个性化的柔性加工港。

这是第一种方式。第二种方式就是现在的自动生产线,我想要我们做到过工业的人都告诉,一般的加工工业,最中间是最核心加工,你车床是加工、切割成,大量前处置和后处理都是位列一堆人在这做到,为什么?因为这个工作是柔性的,是简单的,是机器无法分担的,如果用了双臂机器人,我们前面辟一个环型岛,然后可以展开处置。然后把后处理也有一个环型岛处置,这样对于一个中小企业,你有一个核心单元和前处理单元和后处理单元,三个机器人或者两个机器人可以搞定一个基本的生产线。这种个性化生产生产线,对于中小企业平台是限于的。

这是一个注塑机,然后打磨,抛光。前面是上料,再配可选装备都在上面,注塑机有两个机器。另外一种就是对于这种还必须大臂的,比如我们像做到高铁,无法几乎个性化,是规模化自定义。对于规模化的自定义我们怎么做?我们有了双臂、多臂机器人大大简化了规模化自定义线,这是规模化的智能生产车间,通过多臂机器人,和多机位,有的无人机构建物流。

这样结构了立体化智能化车间,一方面是自动线,我物流根据环型,根据立体体面的定位和立体无人机展开合作,延长了在车间的空间、物流、时间。这样可以展开规模化车间的设计。我给大家荐个例子,这是我们对规模化自定义的一个高铁的车厢内的装备。现在一个高铁车厢装备十分无以的,一个车箱三百人腊16天,才能把所有灯,所有的安好。

现在大家可以看。我们用了这种双臂机器人福玻璃。过去安多臂两个人,一个人把玻璃敲上,然后把手螺丝,而且还有一个物料的传送,现在这个车既可以做到物料的传送。三个臂,既是构建了物流线,也是两个工人合体一个工作线。

所以说道,就是我们到了我们的个性化生产的时代,我们就应当去变革现有的亨利福特生产模式,我们通过环型,立体的,环型加工岛的方式,构建柔性的自动化。很长一段时间,关于自动化做到CMS做到了大量工作,过去之所以没构建,第一是没现在的信息网络这样的一个互联网展开;同时过去的柔性,杨家是争辩在一个单机的工作范围,因为这种构建受到了容许。但是前面做到的工作有价值的,我们做到新型的机器人,用新的思维方式结构自动化,未来个性化生产车间,柔性单元,单行化生产的智能工厂可以构建的。

基于智能空间下的人机融合下面,我刚才谈的是用这种人机融合的方法做到加工。因为我仍然在工业界,但是这种思想也可以伸延到我们人机融合的智慧生活。今天上午大家看见了,会上的机器人推倒酒,很田寮。

因为是一个工业机器人。我们制成很灵活的一个家庭机器人就可以做到这件事。

这里我想要说道一下,当然我是做到工业机器人,从工业机器人的角度,我们现在做到的这种服务机器人,基本上是和人不认识,不管唱歌,还是教教孩子自学,原因是什么?人和机器交互的时候,它的安全性,舒适度的确保,目前的技术还不做到。因此,我个人的观点,确实要想要让机器人走出家庭,走出千家万户,一定要让人和机器人认识的技术使人意味著安全性,意味著舒适度,意味著对人友好关系。

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我们才可以做到。因此我们看作,一定要夹住的运动,要作好。这是我们做到的。

当然我们做到的十分的初级。另外,就是一旦我们有了机器人,有了无人驾驶汽车,有了无人机,我们的物理空间仍然是非常简单的物理空间,而是有传感器,有信息传送的一个智能空间。我们一定要把这个智能空间,首先结构好。

在这个智能空间里面,我们传感器不会大大减少,涉及的撞击,不安全性也就不会大大减少。因此我们在做到智慧家庭或者智慧生活的时候,除了对机器人本身掌控,更佳地是结构一个智能空间。那么,我刚才正好说道了,如果我们需要很好的结构智能空间。你有智能家电,你有空调,你有冰箱,都是特传感器。

每个本身都是智能体给我们获取信息。所以说道我们在这种技术上我们一定要结构智慧空间,然后再行把机器人放进去,机器人和人在智慧空间里面联合交流、对话,就不会产生更佳的安全性的舒适度的一个氛围。我坚信未来是人机融合的时代。由于人机的发展,尤其是机器人和人伴,这个时代对传感器的拒绝,对互联网拒绝大的提高,机器人时代使我们生活更加舒适度,使我们生活更加有意思,因为机器人替换人做到非常简单反复的工作,机器人替换我们做到了危险性,无法做到的工作。

这时很多人会想起一个问题,机器人能做到这些事后,人做到什么呢?有人就不会失业,我指出计算机的经常出现也没让人失业,个人机器人的经常出现,也会让我们失业,我们人舍弃非常简单反复的劳动,替换了是我们腊有兴趣的活,我们不愿腊的活,我们有创造力的这种工作。所以我指出工业机器人时代是幸福,让我们一起为之共同努力,谢谢大家。

小结:甘中学作为前美国ABB公司机器人研究中心主任兼任首席科学家,演说的时候,主题具体,思路清晰,用词非常简单地向我们展出了他眼里工业机器人智能化的可继续执行方式——发展心灵手巧的多臂机器人。然后基于这个心灵手巧的多臂机器人再行进而建构有序的智能管理平台,最后完备至智慧的决策中心。这些理论看起来非常简单易懂,但在有人系统地明确提出工业机器人智能化的流程之前,很多人仍然对工业机器人逗留在自动化设备的了解中,甚至指出之前的工业机器人过于过笨拙,可观,单调而不应当被称作“机器人”,最少能被叫作“一种设备”而已,现在有人想要把工业机器人像服务机器人那样,也用智慧大脑武装,那我们应当荐双手青睐工业机器人也重新加入到这个“有灵魂”的智能化潮流中来。

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