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科幻中的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人正走進(jìn)現(xiàn)實(shí) 已廣泛應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-02-09     來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)     瀏覽次數(shù):288
核心提示:在電影多個(gè)場(chǎng)景中出現(xiàn)的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人,出自廣東企業(yè)
 科幻中的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人正走進(jìn)現(xiàn)實(shí) 已廣泛應(yīng)用

◎本報(bào)記者 葉 青

±3毫米

目前機(jī)器人移動(dòng)精度已從最初的±10毫米發(fā)展到現(xiàn)在接近極限的±3毫米。這意味著,機(jī)器人的大范圍自由移動(dòng)更加精準(zhǔn)。

兔年春節(jié),《流浪地球2》是最為火爆的電影之一。其所展望的未來(lái)世界,更多根植于當(dāng)下工業(yè)場(chǎng)景和科技發(fā)展實(shí)際,可以說(shuō)是現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的鏡像。在對(duì)未來(lái)世界的無(wú)數(shù)暢想中,機(jī)器人是未來(lái)社會(huì)中不可分割的重要組成部分。

在電影多個(gè)場(chǎng)景中出現(xiàn)的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人,出自廣東企業(yè)——深圳優(yōu)艾智合機(jī)器人科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱優(yōu)艾智合)之手。這些機(jī)器人并非只存在于科幻電影中,實(shí)際上,它們已在當(dāng)下工業(yè)生產(chǎn)生活中被廣泛應(yīng)用,在電影中可謂“本色”出演。

電影里的機(jī)器人已廣泛應(yīng)用

《流浪地球2》中,不同形態(tài)的機(jī)器人出現(xiàn)于電影的各個(gè)場(chǎng)景:帶有機(jī)械臂的巡檢機(jī)器人自主操作監(jiān)測(cè)指標(biāo),保障空間站人員生命安全;地球聯(lián)合政府會(huì)議廳中,機(jī)器人駐守一旁輔助人類科學(xué)決策;在北京航天中心數(shù)據(jù)中心,巡檢機(jī)器人支撐著海量數(shù)據(jù)平穩(wěn)運(yùn)作;行星發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)庫(kù)中,移動(dòng)機(jī)器人有條不紊地搬運(yùn)傳送著物料……

“我們總共有14款不同型號(hào)的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人出現(xiàn)在電影里,包括巡檢機(jī)器人、工業(yè)物流機(jī)器人等。”優(yōu)艾智合市場(chǎng)總監(jiān)關(guān)健表示,“實(shí)際上,電影中的巡檢機(jī)器人,在現(xiàn)實(shí)生活中也承擔(dān)著重要的作業(yè)任務(wù)。如海上石油平臺(tái)、戈壁荒漠、海上風(fēng)電平臺(tái)、露天煤礦等極端復(fù)雜的環(huán)境中,都有機(jī)器人的身影。”

“電影里所看到的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人行動(dòng)靈活,它們由兩大主要技術(shù)構(gòu)成:激光SLAM融合導(dǎo)航+二維碼組合方式。”關(guān)健介紹,他們的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人采用激光SLAM融合導(dǎo)航方式,路徑規(guī)劃采取虛擬循跡,自主規(guī)劃。機(jī)器人會(huì)根據(jù)先驗(yàn)的地圖環(huán)境信息及自身傳感器實(shí)時(shí)感知的周圍動(dòng)態(tài)環(huán)境信息,綜合評(píng)價(jià)后搜索出一條最優(yōu)路線,且能實(shí)時(shí)避開環(huán)境中的動(dòng)態(tài)障礙物。該技術(shù)主要應(yīng)用于巡檢運(yùn)維類機(jī)器人,已在電力、煤礦、鋼鐵、石化等領(lǐng)域使用。

為何要應(yīng)用工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人呢?“在電廠,以往的高低壓配電柜電路通斷靠人工操作。因操作具有一定的危險(xiǎn)性,必須兩個(gè)人默契配合,一人讀操作說(shuō)明,另一人按步驟逐一操作,否則容易因操作不當(dāng)造成災(zāi)難性人員傷亡事故。”關(guān)健說(shuō),機(jī)器人能夠識(shí)別周圍環(huán)境,將誤差控制在±5毫米內(nèi),還可自主移動(dòng)到配電柜正前方,自主判斷開關(guān)旋鈕位置,代替人工實(shí)現(xiàn)電路通斷。

工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人不僅不怕苦,還以專業(yè)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),成為半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)智能化的中堅(jiān)力量。

晶圓是高成本半導(dǎo)體原材料,極其脆弱,搬運(yùn)過(guò)程中一旦有所震動(dòng)就可能導(dǎo)致晶圓碎裂成為殘次品。工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的出現(xiàn),讓問(wèn)題迎刃而解。機(jī)器人的機(jī)械底盤可以保證它平穩(wěn)運(yùn)行,同時(shí)通過(guò)自動(dòng)控制機(jī)械的方式,規(guī)避了人工操作不一致性所帶來(lái)的損失,保障了良品率。

讓算法在商業(yè)實(shí)踐里產(chǎn)生價(jià)值

優(yōu)艾智合機(jī)器人與《流浪地球2》結(jié)緣,始于2021年。當(dāng)時(shí),在上海舉行的世界人工智能大會(huì)上,導(dǎo)演組被優(yōu)艾智合機(jī)器人優(yōu)異的性能所吸引。

但提起機(jī)器人的研發(fā)過(guò)程,關(guān)健直言“并非一帆風(fēng)順”。“雖然團(tuán)隊(duì)有技術(shù)優(yōu)勢(shì),但并不清楚技術(shù)究竟能在什么場(chǎng)景和行業(yè)中創(chuàng)造價(jià)值。”他回憶道,“創(chuàng)業(yè)前兩年,我們嘗試了大量的行業(yè)應(yīng)用,才逐漸聚焦到工業(yè)物流、智能巡檢運(yùn)維兩大行業(yè)場(chǎng)景。”

如何讓激光SLAM融合導(dǎo)航算法在商業(yè)實(shí)踐中產(chǎn)生實(shí)際價(jià)值,是研發(fā)團(tuán)隊(duì)面臨的最大挑戰(zhàn)。如巡檢運(yùn)維機(jī)器人的核心在于移動(dòng)底盤平臺(tái),它需要針對(duì)不同行業(yè)的深度需求,構(gòu)建完整的機(jī)器人形態(tài)和上層的業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng),形成一整套的解決方案,才能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)維操作。

“我們的技術(shù)研發(fā)均指向應(yīng)用場(chǎng)景。首先需要理解場(chǎng)景對(duì)機(jī)器人的全方位要求,這不光包括操作精度,還涉及安全、流程規(guī)范等問(wèn)題,并需要不斷根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整。”關(guān)健說(shuō)。

僅是怎樣讓機(jī)器人在高強(qiáng)度工作中滿足工廠潔凈的等級(jí)要求,就讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)下了一番苦功夫。“輪子一定要與地面產(chǎn)生摩擦才能走動(dòng),我們總不能把輪子罩起來(lái)吧?”關(guān)健打趣道。他說(shuō):“從材料的選擇到輪子的安裝,再到運(yùn)營(yíng)和維保,經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的打磨,才最終確定出標(biāo)準(zhǔn)方案。”

在一個(gè)超過(guò)10萬(wàn)平方米的空間里,解決工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的高精度移動(dòng)也是一個(gè)大挑戰(zhàn)。“精度是我們長(zhǎng)期發(fā)展的技術(shù)方向。目前機(jī)器人移動(dòng)精度已從最初的±10毫米發(fā)展到現(xiàn)在接近極限的±3毫米。這意味著,機(jī)器人的大范圍自由移動(dòng)更加精準(zhǔn)。”關(guān)健特別強(qiáng)調(diào),工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展是一個(gè)平滑演進(jìn)、不斷提升的過(guò)程,而非飛躍式的技術(shù)發(fā)展。

為智能化建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)根基

當(dāng)下,工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人正成為先進(jìn)成熟的生產(chǎn)力,在各個(gè)行業(yè)場(chǎng)景中迸發(fā)出巨大的價(jià)值。正如在《流浪地球2》所建構(gòu)的未來(lái)世界中,工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人可自主執(zhí)行搬運(yùn)、操作、巡檢等任務(wù)。

關(guān)健也明顯感受到各行業(yè)擁抱工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的熱情。“前幾年,客戶的需求往往只是一兩臺(tái)機(jī)器人。在大型工廠里,兩臺(tái)機(jī)器人實(shí)則產(chǎn)生不了價(jià)值,客戶是用它們來(lái)驗(yàn)證新技術(shù)應(yīng)用的可靠性、穩(wěn)定性和可行性。嘗試之后,客戶會(huì)在不影響正常生產(chǎn)情況下,再試著改造一整條生產(chǎn)線。現(xiàn)在很多客戶已完全信任機(jī)器人了,用上百臺(tái)機(jī)器人改造一整層的工廠,甚至是整棟樓工廠。”他說(shuō)。

對(duì)于工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用是否成熟的問(wèn)題,在關(guān)健看來(lái),需要分行業(yè)看待,“制造業(yè)里電子相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)非常成熟”。

如隨著近年來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的持續(xù)高速發(fā)展和國(guó)家“東數(shù)西算”戰(zhàn)略部署的全面啟動(dòng),大型、超大型數(shù)據(jù)中心持續(xù)建設(shè)投產(chǎn),優(yōu)艾智合巡檢機(jī)器人在數(shù)據(jù)機(jī)房中自主巡檢,保障海量數(shù)據(jù)暢通流轉(zhuǎn),為智能化建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)根基。

“電影中對(duì)未來(lái)世界基于算法、數(shù)據(jù)、新能源的建構(gòu),與我們的業(yè)務(wù)布局一脈相承,兩者均反映了數(shù)據(jù)中心、新能源等當(dāng)下工業(yè)生產(chǎn)最具前瞻性和戰(zhàn)略性的重要領(lǐng)域,是構(gòu)建未來(lái)世界的必要元素,是社會(huì)工業(yè)發(fā)展的底層邏輯。”關(guān)健透露,接下來(lái)他們將重點(diǎn)攻關(guān)機(jī)器人協(xié)同運(yùn)動(dòng)的技術(shù)難題,提高機(jī)器人整體的使用率,目前企業(yè)已參與相關(guān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。

科幻電影根植于現(xiàn)實(shí)工業(yè)基礎(chǔ)與科技發(fā)展,同時(shí)為科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步提供合理浪漫想象。“這是國(guó)家科技實(shí)力的體現(xiàn)。”廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院智能制造與機(jī)器人研究所所長(zhǎng)管貽生說(shuō),機(jī)器人涉及多個(gè)學(xué)科,是工業(yè)制造頂端的“明珠”,“一個(gè)國(guó)家機(jī)器人技術(shù)越好,說(shuō)明科技水平越高”。
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