《盘点工业机器人常见的五大应用领域》

  • 来源专题:数控机床——前沿技术
  • 编译者: 杨芳
  • 发布时间:2016-04-25
  •   历史上第一台工业机器人的出现,是用于通用汽车的材料处理工作,随着机器人技术的不断进步与发展,它们可以做的工作也变得多样化起来。喷涂、码垛、搬运、包装、焊接、装配等等,现如今,服务机器人的出现又给机器人带来了新的职业——与人类交流。那么,这么多应用方式,究竟哪几种机器人应用领域是最广泛的呢?

      1.机械加工应用(2%)

      机械加工行业机器人应用量并不高,只占了2%,原因大概也是因为市面上有许多自动化设备可以胜任机械加工的任务。机械加工机器人主要从事应用的领域包括零件铸造、激光切割以及水射流切割。

      2.机器人喷涂应用(4%)

      这里的机器人喷涂主要指的是涂装、点胶、喷漆等工作,只有4%的工业机器人从事喷涂的应用。

      3.机器人装配应用(10%)

      装配机器人主要从事零部件的安装、拆卸以及修复等工作,由于近年来机器人传感器技术的飞速发展,导致机器人应用越来越多样化,直接导致机器人装配应用比例的下滑。

      4.机器人焊接应用(29%)

      机器人焊接应用主要包括在汽车行业中使用的点焊和弧焊,虽然点焊机器人比弧焊机器人更受欢迎,但是弧焊机器人近年来发展势头十分迅猛。许多加工车间都逐步引入焊接机器人,用来实现自动化焊接作业。

      5.机器人搬运应用(38%)

      目前搬运仍然是机器人的第一大应用领域,约占机器人应用整体的4成左右。许多自动化生产线需要使用机器人进行上下料、搬运以及码垛等操作。近年来,随着协作机器人的兴起,搬运机器人的市场份额一直呈增长态势。

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    • 工业机器人 是面向工业领域的机器装置,它能自动执行工作,靠自身动力和控制能力来完成各种工作。在“人工智能”的变革中,工业机器人 扮演着重要的角色。如何让机器人代替人进行更快速有效的工作,进一步解放劳动力,提高生产效率,成为了整个机器人领域都在思考的问题。 我国的工业机器人产业起步较晚,但发展迅速。在过去的三年时间里,我国已成为全球第一大工业机器人市场 ,机器人逐渐成为提升我国整体竞争力的重要领域。大量优秀的工业机器人企业 涌现,以新松、埃斯顿为代表的企业为我国机器人行业的发展不断添火加薪。小编盘点了十大国产工业机器人企业,看它们是如何用机器人点亮“中国智造”的! 1、沈阳新松机器人 自动化股份有限公司 平昌冬奥会上的“北京八分钟”让国人认识了一家强大的国产工业机器人企业——沈阳新松机器人自动化股份有限公司。这是一家隶属于中国科学院,以机器人独有技术为核心,致力于数字化智能高端装备制造的高科技上市企业。 作为最早进入机器人领域的国企,新松机器人的产品线涵盖工业机器人、洁净(真空)机器人、移动机器人、特种机器人 及智能服务机器人 五大系列,其中工业机器人产品填补多项国内空白,创造了中国机器人产业发展史上多项第一的突破;洁净(真空)机器人多次打破国外技术垄断与封锁,大量替代进口;移动机器人产品综合竞争优势在国际上处于领先水平,被美国通用等众多国际知名企业列为重点采购目标;特种机器人在国防重点领域得到批量应用。 并且,新松是国内最大的机器人产业化基地,在北京、上海、杭州、深圳及沈阳设立了五家控股子公司。公司连续被评为“机器人国家工程研究中心”、“国家认定企业技术中心”、“国家863计划机器人产业化基地”、“国家博士后科研基地”、“全国首批91家创新型企业”、“中国名牌”、“中国驰名商标”,起草并制定了多项国家与行业标准。 2、埃斯顿自动化公司 埃斯顿自动化公司1993年于南京成立,现拥有一支高水平的专业研发团队,具有与世界工业机器人技术 同步发展的技术优势。公司已经具有全系列工业机器人产品,包括Delta和Scara工业机器人系列,其中标准工业机器人规格从6kg到300kg,应用领域分布点焊、弧焊、搬运、机床上下料等。 从2011年到现在,埃斯顿一直维持着高速增长的态势。2014年埃斯顿本体机器人销量约300台,2015年达到600台,2016年本体销量达1000台以上(其中,200台左右是配合着系统集成商出售,持国内本体机器人市场前三。2015年深圳主板上市,目前市值110亿左右。 3、安徽埃夫特智能装备有限公司 安徽埃夫特智能装备有限公司成立于2007年8月,是一家专门从事工业机器人、大型物流储运设备及非标生产设备设计和制造的高新技术企业。 埃夫特公司拥有各类技术和管理人才300余人,在奇瑞汽车等企业历经五年的苛刻考验和充分验证之后,被广泛推广到汽车及零部件行业、家电行业、电子行业、卫浴行业、机床行业、机械制造行业、日化行业、食品和药品行业、光电行业、钢铁行业等。埃夫特公司以“‘智’造自动化装备,解放人类生产力”为己任,致力成为国际一流的自动化装备制造商。………
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    • 复杂机器人 的运动控制,一直阻挡机器人产业发展的老大难问题,迟迟没有得到很好的解决。即便是代表机器人最高水平的波士顿动力,其机器人离实用也还远。近两年发展迅猛的AI,俨然如万金油般,被用在各种地方,自然也包括机器人控制领域,而且似乎取得了不错的效果。前端时间,UCberkely的强化学习专家Pieter Abbeel创办了Embodied Intelligence,业务更是直接涵盖了VR、AI、机器人三大热点。 为了搞清楚VR、AI等新技术如何在机器人控制领域应用,本文根据一些相关论文和公开资料,包括Pieter Abbeel的演讲,对VR和AI在机器人控制方面的应用进行了简单梳理,发现AI和VR等在机器人控制等方面还是有实在的应用,只不过离取得实质性突破,还有相当长的距离。 机器人控制的几种类型 很多机器人的研究目标很多是模拟人的智能,所以研究人的控制系统,对于机器人有很大的借鉴意义。人体的神经系统由大脑、小脑、脑干、脊髓、神经元等共同构成,复杂而又完善。人体神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统由脑和脊髓组成,是人体神经系统的最主体部分。周围神经系统是从脑和脊髓发出的分布到全身各处的神经。无数的神经元存在于神经系统各处,构成神经网络。 中枢神经网络负责运动控制,主要分成三层: 大脑:居于最高层,负责运动的总体策划,各种任务的下达。 小脑:居于中间层,负责运动的协调组织和实施。人体平衡由小脑控制。 脑干和脊髓:属于最低层,负责运动的执行,具体控制肌肉的骨骼的运动,由脑干和脊髓完成。 三层对运动的调控作用不同,由高到低,低层接收高层的下行控制指令并具体实现。大脑可直接也可间接的通过脑干控制脊髓运动神经。 如果把机器人与人进行类比,机械臂控制器 就类似于人的脊髓,负责控制电机(肌肉)和机械机构(骨骼)的具体运动,多足机器人的运动控制器,就类似于人的小脑,负责控制平衡和协调。而机器人的操作系统层,则类似于人的大脑,感知和认知世界,并下达各种复杂的运动目标。 基于以上类比,参照目前的各类机器人的情况,机器人的运动控制大概可以分成4种任务: 脊髓控制——机械臂运动的基础控制。工业机器人 ,各类机械臂,无人机 的底层运动控制等面临的主要是这类问题。 小脑控制——多足机器人的平衡和运动协调控制。这块目前是机器人控制仍未突破的难点,目前做的最好的显然是波士顿动力。 大脑控制——环境的感知。主要是扫地机器人、无人机等底层运动控制已经封装好的机器人的导航和路径规划。需要通过环境感知,对自身和目标进行定位、导航和运动规划。 大脑控制——环境的认知和交互,也就是机器人具体执行交互任务,如控制机械臂抓取物体,执行操作等。这是服务机器人 需要突破的重要问题。 几种具体控制的AI应用情况 1.脊髓控制类 脊髓控制的两种典型的应用是机械臂路径规划和无人机的飞行控制。这类问题属于传统自动控制理论,以数学和动力学建模为基础,发展了很多年,已经有了非常完备的理论和实践基础,也取得了很好的效果。虽然深度学习在最近很热,理论上也可以用于这类控制。但目前在这类基础控制领域,并没有应用。主要原因可能有: 1) 工业机器人高精度重复特定动作等,基于自动控制理论已经能从数学上很好的解决,且由于了解原理,属于白盒系统。既然有可靠的白盒方案,没必要换成黑盒的神经网络控制系统。 2) 工业机器人等应用领域,对控制算法稳定性要求很高。而作为黑盒方案的神经网络控制系统,数据上还无法证明其稳定性。神经网络控制器一旦发生问题,难以进行解释和改进。 3) 神经网络算法基于大量数据训练,而现有的运动控制中,比如飞控,拿到实际实验数据的成本高,大量数据的获取非常困难。 2.小脑控制类 小脑控制典型问题是类人型双足和多足机器人的平衡和运动协调控制问题。这方面一直是基于传统控制理论在进行研究,不过由于相比于机械臂或无人机,其运动的自由度高很多,难度很大。双足类人机器人 给人大多数的印象还是运动迟缓、僵硬、站不稳。波士顿动力的Altas、大狗等已经是在这方面最先进的,波士顿动力学公司并未公布他们使用的技术,但谷歌工程师Eric Jang表示,根据从演讲得来的信息,BD的机器人控制策略使用基于模型的控制器,并不涉及神经网络相关算法。.