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安全性应是人机协作技术创新的根柢

发布时间:2019-09-11

工业4.0时代大势夹泥带沙,奔流到海。身处其间的工业制造企业,不论何种规模,都在积极应对,努力拥抱,利用信息化技术促进生产变革,自动化水平也随之得到普遍提升。站在这个时代前列的有识企业,看到了一个更为强调人机协作的互联作业时代的来临。


丹麦发展最快的机器人制造商及移动机器人全球市场领导者——Mobile Industrial Robots(以下简称:MiR)认为,在此产业大势之下,专为人机协同工作而设计的协作机器人将收割新的发展机遇的同时,也面临着更艰巨的技术挑战。而协作机器人能否借助这个风口扶摇直上,关键的前提还是——可靠的安全性。


虽然移动机器人是协作机器人大类下的一个分支,但由于近几年的快速崛起而深受行业关注。从2013年成立起就扎根研究行业,并以高安全性著称的MiR,近期发布了移动机器人行业人工智能(AI)白皮书,指出技术创新应始终着眼于一个核心诉求——对安全性的把握,这也是协作机器人发展、崛起并被普遍接纳、广泛运用的前提,而人工智能技术创新应优先为协作机器人的安全性所服务。


更高层次的安全要求——具备安全判断能力

随着协作机器人行业的深化发展,机器人为制造企业的自动化生产和产业转型升级立下了汗马功劳,现在该类别的机器人已经基于使用传感器和算法来安全地导航甚至动态环境,和与人建立协同工作的关系,以更为高效的方式完成重复性、易造成受伤的物料运输,创造安全、高效的工作环境。


这份白皮书同时点出了目前行业发展的普遍桎梏,虽然这些机器人已具备较强的安全可操作性,能够满足常规内部物流运输工作,但若是将它们置于工业5.0时代所要求的人机协作和互动的场景之中,显然还存在着不少亟待解决的方面,最为关键的是无法将这种感官输入应用于高级决策。


移动机器人下一步发展方向是增加人工智能(AI),以提高智能移动机器人安全判断能力。MiR在这份白皮书中解释到,目前人工智能主要应用在机器学习模块下的深度学习、监督,以及视觉模块下的图像识别。未来随着人工智能技术发展将使这些机器人变得更为安全、高效,增加机器人可以执行的任务范围,并加强对所工作环境的适应性。


安全避障功能的显著提升

如今,移动机器人使用传感器和软件来接受控制,这主要是用于定义机器人应该在哪里和如何移动;以及进行感知,允许机器人理解和对周围环境做出迅速反应。数据主要来自于集成的激光扫描仪、3D相机、加速度计、陀螺仪、车轮编码器等,以便为每种情况做出最有效的决策。这些机器人能够使用最有效的路线进行动态导航,具有环境意识,从而能够避开障碍物或行进中的人,并在需要时自动充电。

mir移动机器人

然而,在没有人工智能的情况下,机器人对所有障碍物的反应都是一样的,没有分别心,不会就具体工作情况和障碍物加以区分和分析,从而做出有针对性的判断。机器人会减速并试图在人或物体周围导航,如果没有安全的方式绕过障碍物,机器人则会选择停车或倒车。


在人工智能技术的帮助下,MiR机器人将可以有效和适当地对不同类型的障碍作出反应,从而提高导航和效率。例如,如果它们面对另一个制造商的移动机器人,他们可以预测车辆的运动并进行适当的调整;当遇到一个新的未知物体时,机器人可以保持谨慎和观察,收集数据,以便为随后的交互计算出可能的最佳行为。


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同样地,在复杂、高度动态的环境中,例如自动导引运输车(AGV)不能偏离其固定路径,或人类驱动叉车或其他不可预测的车辆,机器人的操作能力可能会受到限制,AGV的安全机制通常仅限于遇到障碍物时强制停止。MiR机器人可以识别出AGV并意识到其局限性,因此,他们可以自动在安全位置等待,直到AGV通过,并在安全的情况下恢复它们的任务,而不是停止并要求操作员予以人工干预。


基于高安全性的人机协作及为人赋能

协作机器人的设计初衷是执行高强度、高危等作业任务,并非为了取代人力,相反,它们帮助产线员工在更为复杂的项目中充分发挥自身的技能与创造力。


例如,当机器人接手琐碎的组装任务时,员工就可以从事那些需要人类智慧才能完成的更为精细的任务;在机器人安全、高效地承担其简单机械的任务之后,员工可以专注于控制更多的机器,并在整个车间内进行更为多样化的作业;通过学习操作机器人,承担更多的职责,员工将为制造企业创造价值的同时,自身也会在更高层次的工种上有新的收获。


上述都是由人工智能驱动的新型协作机器人的工作图景,回到我们最初谈论的,无论技术创新如何演变,安全性是协作机器人的发展初心,也是立身之本。


纵观行业,MiR的安全性不可比拟,MIR自主移动机器人采用的是行业最高、最严格的安全标准,这确保它能在变化的、动态的环境中导航,并与人类安全协作。配备的是安全激光扫描仪、安全可编程逻辑控制器和安全继电器,将数据输入MiR的规划算法,可以识别出高达50英尺的障碍物,并计划绕过它们,或者安全停车,以免撞到或伤害人。这已在全球汽车、电子产品、第三方物流、医院等领域的实际应用中得到充分的验证和认可。


在即将到来的2019年中国国际工业博览会(CIIF,简称:工博会),MiR自主机器人将再度亮相,借此契机向中国市场介绍其在人工智能技术上的最新探索,分享其对建基于高安全性的人机协作解决方案与洞见。同时,MiR将在华首次公开展示配置业界首款基于人工智能导航技术的MiR1000机器人,这款今年4月发布的最高负载1吨的MiR移动机器人家族新成员将与旗下其他机器人产品一同为参观者带来震撼体验;MiR展台也是业内唯一一个全开放式展台,在过往参观期间都引来众多观众驻足与流连,这一次与MiR机器人近距离接触同样值得期待。

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2019年工博会将于2019年9月17日至21日在国家会展中心(上海)举办,欢迎莅临MiR自主移动机器人8.1号馆A001展台,了解MiR移动机器人及其最新应用。

与往常一样,请随时与东莞市库崎智能科技有限公司保持交流,讨论您可能遇到的任何具体问题。如果您需要帮助计算ROI(投资回报率),或者只是评估您的应用程序以确定它是否适合MiR机器人技术,我们随时为您提供帮助。

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