人形机器人能够助推工业生产“人机融合”发展。出于安全考虑,传统工业机器人在运行中是不能被人类接触甚至接近的,而“人机融合”就是通过技术手段破除人与机器的物理障碍,更好发挥两者优势,实现更高效率,完成更复杂工作。2015年前后,各大机器人厂商开始力推可以和人类伙伴同平台工作的协作机器人,并迅速扩大产品线,例如发那科的CR和CRX系列,ABB公司的YuMi、SWIFTI、GoFa系列,安川的HC系列,库卡的LBR iiwa系列,等等。协作机器人与人类共享空间,协同工作完成任务并保证人类的安全,已经在汽车制造、电子信息、金属加工、生物医药等工业行业得到应用,成为工业机器人家族的新成员,进一步提高了工业生产效率。人形机器人本身就具备和人类频繁肢体接触的特征,其传感技术、轨迹运算技术、运动控制技术可以被应用于协作机器人的设计和制造。此外,人形机器人与人类共处的理念和逻辑也可对协作机器人发展提供重要借鉴。
人形机器人可以促进工业数智化改造升级。传统工业机器人按照事先编写的程序进行工作,难以感知外部环境变化,更不能根据环境变化实现自我调整和优化,哪怕很小的问题也必须依靠工程师或技术工人帮助。人形机器人大多具备智能感知和环境适应能力,能够进行自主决策和任务规划,实现多模态融合和交互,甚至进行自主学习和自我优化,这些技术的成熟发展有助于工业机器人智能化升级。目前,已经有一些植入人工智能系统的工业机器人在半导体、电子信息、食品、机械加工等零部件较多、较复杂的行业得到应用,机器人能够准确迅速抓取流水线上多样零散的零部件,或者根据不同加工对象执行差异化程序。例如,智能焊接机器人能够自主识别多品种小批量工件,分析工件的结构和空间关系,并自主执行焊接工艺和机械臂的驱动程序,大大节约了设备调试时间。此外,人形机器人更友好的人机交互方式也可以被工业机器人借鉴。例如,欧姆龙提出一种新的制造理念,机器人能够接受人类语言指令自主生成一套生产流程对零部件进行加工,编程和调试由机器人自行完成,不需要人参与。
人形机器人有助于推动工业机器人可移动化发展。除了用于货物搬运的自动导向车和在有限范围内移动的导轨式机器人,绝大多数传统工业机器人固定不可移动,一点局部的位置调整都需要经过严格的论证和验证,这虽然确保了工业大规模制造的安全可靠,但也极大牺牲了柔性,难以满足低成本大规模定制化生产要求。人形机器人有高度自主移动特征,其无线定位、轨迹规划、防碰撞等成熟技术以及可移动的设计理念,可以推动工业机器人的可移动化发展,从而实现未来工厂的柔性化和可重组化。当然,在工业生产中,要实现机器人的自主移动,轮式或履带式要优于人形机器人的双足式。近几年,整合了多关节机器人、直角坐标机器人与自动导向车的复合移动机器人得到快速发展,实现了中小型工业机器人的可移动化。
总之,在诸多机器人类型中,工业机器人和人形机器人分属不同技术路线,适用于不同场景,人形机器人虽然短期内不会大规模应用于工厂,但能够提供相关技术和理念,让未来工业生产更加高效、柔性、安全和智慧。 |