2022年,我们可以看到机器人发展的一个显著趋势,那便是更大的灵巧性。
在最近的一次采访中,机器人软件公司Insident的首席实行官Wendy Tan White预测,工业机器人领域将涌现更多的创新。
她认为,在软件优先办理方案、更便宜的传感器和更丰富的数据的推动下,我们正处在工业机器人复兴的风口浪尖。

本日的制造商正寻求在机器人方面做更多的事情。
用于希望更小、更灵巧的设计能够轻松地适应现有的生产线,或者他们现有的机器人能够轻松地重新调度用场并重新分配任务。

在物流、仓库或实验室等其他领域,对机器人在正常制造空间之外发挥浸染的需求将不断增长。
特殊是协作机器人(cobots),将连续供应与人类进行更大的互助和协作事情的可能性。
一个著名的例子是亚马逊的 Kiva 机器人,它是机器人化的托盘搬运车,可以跟随仓库周围的工人并支持他们完成任务。

在 2022 年及往后,机器人将越来越多地用于在仓库或生产线周围拣选和移动产品。
其他增长领域将包括与打算机数控 (CNC) 设备一起运行的协作机器人,焊接应用的可能性也越来越大。
那么,机器人是否已经准备好胜任这些不同的角色了吗?下面,我们来看看今后工业机器人将必备哪些技能。

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机器人视觉系统将不可或缺

机器人实行新任务(例如在仓库中挑选和移动产品)不可或缺的一项功能是增加对 2D 和 3D 视觉系统的利用。
"盲"机器人(或没有视觉系统的机器人)只能完成大略的重复性任务,而具有机器视觉的机器人可以对周围环境做出直不雅观反应。

借助2D 系统,机器人就配备了一个摄像头。
这种方法更适宜读取颜色或纹理很主要的运用,例如条形码检测。
另一方面,3D系统是从 2003 岁首年月次在麻省理工学院 (MIT) 开拓的空间打算发展而来的。
它们依赖多个摄像头来创建目标工具的 3D 模型,适用于任何形状或位置须要考虑的任务,例如自动抓取零件。

2D 和 3D 视觉系统都可以供应很多功能。
尤其是 3D 系统,可以战胜配备 2D 的机器人在实行物理任务时碰着的一些缺点,否则这些缺点会须要人工诊断和解决,并可能产生故障。
展望未来,配备 3D 视觉系统的机器人将在检讨发动机零件或产品质量等毛病、包装检讨、检讨组件方向等方面开释更多的潜力。

从传感器转向 AI

未来几年,工业机器人技能的重点将从传感器设备硬件转向构建人工智能(AI),以帮助优化传感器的利用,并终极提高性能。

AI、机器视觉和机器学习的结合将迎来机器人技能的下一阶段。
估量将看到更多旨在帮助制造商实现更高水平的卓越运营、弹性和本钱效益的数据管理和增强剖析系统。

这将包括机器视觉与学习能力的结合。
以精确的无序拣选运用为例,这是机器人最抢手的任务之一。
对付以前的机器人系统,须要专业的打算机赞助设计 (CAD) 编程来确保机器人能够识别形状。
虽然这些 CAD 系统可以识别拣选箱中的任何给定物品,但如果,物品在拣选箱分拣任务中以随机顺序涌现,系统就会碰着问题。

取而代之的是,前辈的视觉系统利用被动成像,即光子被物体发射或反射,然后形成图像。
因此,机器人可以自动检测物品,无论它们的形状或顺序如何。

Shibaura Machine 的视觉系统 TSVision3D 便是一个例子,它利用两个高速摄像机连续捕捉 3D 图像。
通过利用智能软件,该系统可以处理这些图像并识别物品的确切位置。
通过这个过程,机器人可以确定最合乎逻辑的顺序并以亚毫米的精度拾取物品,就像人类工人一样轻松。

机器人技能在将机器视觉与机器人学习相结合方面具有巨大潜力。
可能的运用包括基于视觉的无人机、仓库拾放运用和机器人分拣或回收等。

机器人将从缺点中学习并适应

借助 TSVision3D,我们看到机器人 AI 发展到可以像人类一样可靠地阐明图像的程度。
这种演化的另一个关键特色是机器学习,它许可机器人从缺点中学习并适应。

一个例子是由人工智能研究实验室 OpenAI 创建的 DACTYL 机器人系统。
借助 DACTYL 系统,虚拟机器手可以通过反复试验进行学习。
这些数据被传输到现实生活中机动的机器人手上,通过类似人类的学习,机器人能够更有效地抓取和操作物体。

这个过程也称为深度学习,是机器人 AI 的下一步。
希望通过试错过程,就像 DACTYL 系统一样,机器人可以学会在不同的环境中实行更多不同的任务。

边缘智能运用到机器人

边缘打算意味着将数据处理尽可能靠近其源头,以便更好地获取数据并确定其优先级。
它不是像传统麦克风或摄像头那样的"哑巴"传感器,而是利用智能传感器,例如配备措辞处理能力的麦克风、湿度和压力传感器,或配备打算机视觉的摄像头。

边缘打算可以与上述技能相结合。
因此,机器臂可以通过智能传感器和 3D 视觉系统读取数据,然后将其发送到带有人机界面 (HMI) 的做事器,在那里事情职员可以检索数据。

利用边缘系统可以减少与云之间的数据传输,从而缓解网络拥塞和延迟,并许可更快地实行打算。
这些工业 4.0 创新将用于改进最新的机器臂末端工具硬件系统,例如机器人的夹具或加工中央的夹紧系统,使这些硬件系统的精度逐年提高。

我们该当期待在工业机器人领域看到更多的创造力和变革。
改进的视觉系统、AI和边缘系统也可以结合起来,以帮助确保制造商及其机器人在未来几年连续发达发展。