工業(yè)4.0時(shí)代大勢夾泥帶沙,奔流到海。身處其間的工業(yè)制造企業(yè),不論何種規模,都在積極應對,努力擁抱,利用信息化技術(shù)促進(jìn)生產(chǎn)變革,自動(dòng)化水平也隨之得到普遍提升。站在這個(gè)時(shí)代前列的有識企業(yè),看到了一個(gè)更為強調人機協(xié)作的互聯(lián)作業(yè)時(shí)代的來(lái)臨。
丹麥發(fā)展最快的機器人制造商及移動(dòng)機器人全球市場(chǎng)領(lǐng)導者——Mobile Industrial Robots(以下簡(jiǎn)稱(chēng):MiR)認為,在此產(chǎn)業(yè)大勢之下,專(zhuān)為人機協(xié)同工作而設計的協(xié)作機器人將收割新的發(fā)展機遇的同時(shí),也面臨著(zhù)更艱巨的技術(shù)挑戰。而協(xié)作機器人能否借助這個(gè)風(fēng)口扶搖直上,關(guān)鍵的前提還是——可靠的安全性。
雖然移動(dòng)機器人是協(xié)作機器人大類(lèi)下的一個(gè)分支,但由于近幾年的快速崛起而深受行業(yè)關(guān)注。從2013年成立起就扎根研究行業(yè),并以高安全性著(zhù)稱(chēng)的MiR,近期發(fā)布了移動(dòng)機器人行業(yè)人工智能(AI)白皮書(shū),指出技術(shù)創(chuàng )新應始終著(zhù)眼于一個(gè)核心訴求——對安全性的把握,這也是協(xié)作機器人發(fā)展、崛起并被普遍接納、廣泛運用的前提,而人工智能技術(shù)創(chuàng )新應優(yōu)先為協(xié)作機器人的安全性所服務(wù)。
更高層次的安全要求——具備安全判斷能力
隨著(zhù)協(xié)作機器人行業(yè)的深化發(fā)展,機器人為制造企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)轉型升級立下了汗馬功勞,現在該類(lèi)別的機器人已經(jīng)基于使用傳感器和算法來(lái)安全地導航甚至動(dòng)態(tài)環(huán)境,和與人建立協(xié)同工作的關(guān)系,以更為高效的方式完成重復性、易造成受傷的物料運輸,創(chuàng )造安全、高效的工作環(huán)境。
這份白皮書(shū)同時(shí)點(diǎn)出了目前行業(yè)發(fā)展的普遍桎梏,雖然這些機器人已具備較強的安全可操作性,能夠滿(mǎn)足常規內部物流運輸工作,但若是將它們置于工業(yè)5.0時(shí)代所要求的人機協(xié)作和互動(dòng)的場(chǎng)景之中,顯然還存在著(zhù)不少亟待解決的方面,最為關(guān)鍵的是無(wú)法將這種感官輸入應用于高級決策。
移動(dòng)機器人下一步發(fā)展方向是增加人工智能(AI),以提高智能移動(dòng)機器人安全判斷能力。MiR在這份白皮書(shū)中解釋到,目前人工智能主要應用在機器學(xué)習模塊下的深度學(xué)習、監督,以及視覺(jué)模塊下的圖像識別。未來(lái)隨著(zhù)人工智能技術(shù)發(fā)展將使這些機器人變得更為安全、高效,增加機器人可以執行的任務(wù)范圍,并加強對所工作環(huán)境的適應性。
AI技術(shù)驅動(dòng)安全避障功能的顯著(zhù)提升
如今,移動(dòng)機器人使用傳感器和軟件來(lái)接受控制,這主要是用于定義機器人應該在哪里和如何移動(dòng);以及進(jìn)行感知,允許機器人理解和對周?chē)h(huán)境做出迅速反應。數據主要來(lái)自于集成的激光掃描儀、3D相機、加速度計、陀螺儀、車(chē)輪編碼器等,以便為每種情況做出最有效的決策。這些機器人能夠使用最有效的路線(xiàn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)導航,具有環(huán)境意識,從而能夠避開(kāi)障礙物或行進(jìn)中的人,并在需要時(shí)自動(dòng)充電。
然而,在沒(méi)有人工智能的情況下,機器人對所有障礙物的反應都是一樣的,沒(méi)有分別心,不會(huì )就具體工作情況和障礙物加以區分和分析,從而做出有針對性的判斷。機器人會(huì )減速并試圖在人或物體周?chē)鷮Ш?,如果沒(méi)有安全的方式繞過(guò)障礙物,機器人則會(huì )選擇停車(chē)或倒車(chē)。
在人工智能技術(shù)的幫助下,MiR機器人可以有效和適當地對不同類(lèi)型的障礙作出反應,從而提高導航和效率。例如,如果它們面對另一個(gè)制造商的移動(dòng)機器人,他們可以預測車(chē)輛的運動(dòng)并進(jìn)行適當的調整;當遇到一個(gè)新的未知物體時(shí),機器人可以保持謹慎和觀(guān)察,收集數據,以便為隨后的交互計算出可能的最佳行為。
同樣地,在復雜、高度動(dòng)態(tài)的環(huán)境中,例如自動(dòng)導引運輸車(chē)(AGV)不能偏離其固定路徑,或人類(lèi)驅動(dòng)叉車(chē)或其他不可預測的車(chē)輛,機器人的操作能力可能會(huì )受到限制,AGV的安全機制通常僅限于遇到障礙物時(shí)強制停止。由人工智能支持的MiR機器人可以識別出AGV并意識到其局限性,因此,他們可以自動(dòng)在安全位置等待,直到AGV通過(guò),并在安全的情況下恢復它們的任務(wù),而不是停止并要求操作員予以人工干預。
基于高安全性的人機協(xié)作及為人賦能
協(xié)作機器人的設計初衷是執行高強度、高危等作業(yè)任務(wù),并非為了取代人力,相反,它們幫助產(chǎn)線(xiàn)員工在更為復雜的項目中充分發(fā)揮自身的技能與創(chuàng )造力。
例如,當機器人接手瑣碎的組裝任務(wù)時(shí),員工就可以從事那些需要人類(lèi)智慧才能完成的更為精細的任務(wù);在機器人安全、高效地承擔其簡(jiǎn)單機械的任務(wù)之后,員工可以專(zhuān)注于控制更多的機器,并在整個(gè)車(chē)間內進(jìn)行更為多樣化的作業(yè);通過(guò)學(xué)習操作機器人,承擔更多的職責,員工將為制造企業(yè)創(chuàng )造價(jià)值的同時(shí),自身也會(huì )在更高層次的工種上有新的收獲。
上述都是由人工智能驅動(dòng)的新型協(xié)作機器人的工作圖景,回到我們最初談?wù)摰?,無(wú)論技術(shù)創(chuàng )新如何演變,安全性是協(xié)作機器人的發(fā)展初心,也是立身之本。
縱觀(guān)行業(yè),MiR的安全性不可比擬,MIR自主移動(dòng)機器人采用的是行業(yè)最高、最嚴格的安全標準,這確保它能在變化的、動(dòng)態(tài)的環(huán)境中導航,并與人類(lèi)安全協(xié)作。配備的是安全激光掃描儀、安全可編程邏輯控制器和安全繼電器,將數據輸入MiR的規劃算法,可以識別出高達50英尺的障礙物,并計劃繞過(guò)它們,或者安全停車(chē),以免撞到或傷害人。這已在全球汽車(chē)、電子產(chǎn)品、第三方物流、醫院等領(lǐng)域的實(shí)際應用中得到充分的驗證和認可。
在即將到來(lái)的2019年中國國際工業(yè)博覽會(huì )(CIIF,簡(jiǎn)稱(chēng):工博會(huì )),MiR自主機器人將再度亮相,借此契機向中國市場(chǎng)介紹其在人工智能技術(shù)上的最新探索,分享其對建基于高安全性的人機協(xié)作解決方案與洞見(jiàn)。同時(shí),MiR將在華首次公開(kāi)展示配置業(yè)界首款基于人工智能導航技術(shù)的MiR1000機器人,這款今年4月發(fā)布的最高負載1噸的MiR移動(dòng)機器人家族新成員將與旗下其他機器人產(chǎn)品一同為參觀(guān)者帶來(lái)震撼體驗;MiR展臺也是業(yè)內唯一一個(gè)全開(kāi)放式展臺,在過(guò)往參觀(guān)期間都引來(lái)眾多觀(guān)眾駐足與流連,這一次與MiR機器人近距離接觸同樣值得期待。
2019年工博會(huì )將于2019年9月17日至21日在國家會(huì )展中心(上海)舉辦,歡迎蒞臨MiR自主移動(dòng)機器人8.1號館A001展臺,了解MiR移動(dòng)機器人及其最新應用。
最高負載1噸的MiR1000機器人
搭載貨盤(pán)的MiR1000機器人在人工智能技術(shù)幫助下對不同障礙作出反應,提高導航和工作效率。
關(guān)于MiR自主移動(dòng)機器人
MiR自主移動(dòng)機器人開(kāi)發(fā)并推廣業(yè)界最先進(jìn)的兼具協(xié)作與安全性的自主移動(dòng)機器人(AMR)產(chǎn)品線(xiàn),能夠快速、輕松且經(jīng)濟高效地管理內部物流,從而使員工得以從事更高價(jià)值的生產(chǎn)活動(dòng)。 目前,已有數百家中大型跨國制造商、物流中心以及世界各地數家醫院配備了MiR創(chuàng )新型機器人助手。MiR自主移動(dòng)機器人在全球的分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )已迅速遍及至40多個(gè)國家,并在紐約、圣地亞哥、新加坡、法蘭克福、巴塞羅那和上海設有地區辦事處。自2013年成立以來(lái),MiR自主移動(dòng)機器人發(fā)展一路高歌猛進(jìn),2015年至2016年的銷(xiāo)售增長(cháng)率高達500%,2016年至2017年,以及2017年至2018年的銷(xiāo)售額都成功翻了三番。
MiR自主移動(dòng)機器人由經(jīng)驗豐富的丹麥機器人行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士創(chuàng )建和運營(yíng),總部位于丹麥歐登塞,并于2018年4月被自動(dòng)測試設備領(lǐng)先供應商——美國泰瑞達(Teradyne)公司收購。2015年,Teradyne還收購了另一家成功的丹麥機器人公司——優(yōu)傲機器人(Universal Robots)。由于MiR自主移動(dòng)機器人在過(guò)去幾年的增長(cháng)成果,于2018年被授予“丹麥年度安永企業(yè)家”。