本报记者 何可
“我们在思考机器人能不能像工匠一样去作业。”
“我们希望围绕各种工业机器人尤其是关节型工业机器人,建造一个企业可共享共用的‘技术底座’。”
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3月8日,美的蓝橙实验室举办首届重载机器人学术论坛,邀请我国机器人领域知名专家学者,共同探讨重载机器人技术的最新进展和未来发展趋势。
据专家介绍,当前,高端制造从专用装备向机器人化装备发展已势不可挡,其中重载机器人在航空航天、能源交通等战略装备领域成为不可或缺的“柔性智能工业母机”。在具体的制造场景下,重载机器人还常常上演“巨人绣花”的绝活,庞大的机械臂既“善舞”,又能精准作业。
“重载机器人是一个柔性、多体的系统。在重载高速启停的冲击下,还要达到更高的精度,在众多的加工场景当中,我们要的是它绝对定位精度和轨迹精度。”论坛上,美的蓝橙实验室常务副主任、广东省珠江人才领军专家陈文杰指出,若重载机器人的刚度、精度不足,会严重制约机器人的应用范围和生产效率,甚至还会带来不可修复的加工缺陷。
如何让重载机器人的精度和刚度实现倍增?陈文杰给出一个思路——回归传统机器人性能正向设计。“在设计、实验环节,我们先用上了工业仿真。”陈文杰说,蓝橙实验室通过搭建一个平台体系,先让设备在“虚拟工厂”中“跑起来”,看一看效果如何。
当前,随着工业机器人技术不断发展,生产线上的机器人“员工”的种类越发丰富。当不同的机器人“员工”一起集聚协作生产产品,他们将如何听懂我们发出的统一指令?
“当前,国产机器人品牌众多,在本体结构、控制接口、通信协议,以及在应用端的很多技术,实际上还存在一些差别。”哈尔滨工业大学机电学院教授朱延河在论坛上指出,基于这一现状,为促进制造业更高效协作需求,他和团队正试图搭建一个面向众多品牌机器人,能够共享、共用,且打通多个层面的“技术底座”。
“这一‘底座’能容纳更多算法模块,兼容更多的产品系列,覆盖更多的型号、谱系,具有一定通用性和适配性。”朱延河透露,依托这一研究成果,制造工厂里的多机协作有望更加丝滑、精准,不同品牌的机器人“员工”能在统一架构控制器下实现更高性能、更高同步、更显协调性。
大型飞机、高速列车、大型船舶……当前,“重器”是衡量一国制造实力的综合体现。这些庞然大物未来如何造得更好、更快?论坛现场,华中科技大学机械科学与工程学院教授陶波“晒”出了团队自研的一款吸附式移动加工机器人(爬壁加工机器人)。
“超大型复杂构件的高品质制造一直是亟待解决的国际难点。”陶波称,超大型复杂构件具有尺寸超大、型面复杂(扭曲、自由曲面)、弱刚性等特点,因此制造难度极大。过去人工作业效率低,依赖人工经验一定程度上降低了制造一致性;现有的制造手段也存在一定的局限性,如龙门机床的灵活性低、可重构性差,对于弱刚性构件需要复杂的工艺,且价格十分昂贵。
那么有没有一款灵活移动的机器人可以自由“爬”上这些庞然大物进行加工、制造?陶波说,吸附式移动加工机器人(爬壁加工机器人)将是这一问题的解题思路。“灵巧的机器人可突破可达性局限,并通过机器人集群实现‘蚂蚁噬骨’式集群加工。”
“未来大型构件制造,将由机器人进行集群协作。”陶波预测,“感知制造一体化”将是工业机器人的发展趋势,未来将进一步颠覆超大型复杂构件的现有制造模式。