“多節(jié)點控制”:機器人智能化沖破口

　　

                                                                         

智能制造突破從機器人開始

　　智能制造一般涵蓋智能制造裝備、智能制造系統(tǒng)、智能制造服務(wù)等，其中智能制造裝備是智能制造發(fā)展的核心突破點。

　　“中國制造2025”被視為“用三個10年完成中國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉(zhuǎn)變”的第一個10年路線圖，使得智能制造裝備成為當前最受關(guān)注的行業(yè)之一，全國多個地方都在積極謀劃智能制造業(yè)的發(fā)展。而根據(jù)國際經(jīng)驗，機器人的智能化將是智能制造的產(chǎn)業(yè)核心。對此，中國科學院院士熊有倫認為，智能制造一般涵蓋智能制造裝備、智能制造系統(tǒng)、智能制造服務(wù)等，其中智能制造裝備是智能制造發(fā)展的核心突破點。

　　智能制造是將人類智慧物化在制造活動中并組成人機協(xié)調(diào)合作系統(tǒng)。機器人不再是簡單代替人工作業(yè)，實際上是改變?nèi)祟惖纳�產(chǎn)方式，幫助各行業(yè)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)節(jié)能增效的現(xiàn)代化生產(chǎn)及管理。

　　“智能制造系統(tǒng)的發(fā)展涉及市場與環(huán)境、制造需求、多品種多批量、高質(zhì)量低成本等要求，這是一個系統(tǒng)綜合協(xié)作。要提高競爭力，提高工作效率，縮短生產(chǎn)周期，提高柔性，機器人和智能系統(tǒng)將成為持續(xù)發(fā)展的發(fā)動機。”熊有倫進一步表示。

　　90%的企業(yè)智能化程度未成熟

　　近幾年中國市場的需求尚未達到非常高精端的地步，簡單生產(chǎn)線上機器人替代人工作業(yè)有所普及，復雜應(yīng)用仍需時間。

　　如何實現(xiàn)工業(yè)機器人的智能化是當前需要解決的重點問題。中國制造業(yè)與發(fā)達國家相比還有差距，特別是在智能化方面。相比在上世紀70年代就已經(jīng)開始致力智能制造的發(fā)達國家來說，中國的智能制造業(yè)晚了許多。有業(yè)內(nèi)專家認為，目前中國企業(yè)的智能化水平參差不齊，僅有10%左右的大企業(yè)智能制造水平較高，尚有90%的企業(yè)智能化程度未成熟。

　　三菱電機株式會社名古屋制作所市場&產(chǎn)品企劃部機器人課申德山表示，高精度高速度的智能化機器人肯定是未來的發(fā)展方向，近幾年中國市場的需求尚未達到非常高精端的地步，簡單生產(chǎn)線上機器人替代人工作業(yè)有所普及，但是復雜應(yīng)用的取代仍需時間。

　　但是，從歐美市場對于機器人的智能化、信息化需求來看，要求是很高的。可以預見若干年后的中國也必然有同樣的需求。對于機器人廠商來講，既要前瞻發(fā)展進行新功能新產(chǎn)品的研發(fā)，引導市場和技術(shù)方向，又要兼顧市場的實際需求狀況。

　　與周邊傳感、控制、通信系統(tǒng)作好結(jié)合

　　從工業(yè)控制的角度來說，多節(jié)點控制以及不同節(jié)點的通信協(xié)作是當前的關(guān)鍵之一。

　　就目前而言，機器人智能化的關(guān)鍵是如何與通信系統(tǒng)以及周邊傳感器、控制器結(jié)合，實現(xiàn)有效應(yīng)用。這是大多數(shù)企業(yè)關(guān)注的重點。Atmel高級總監(jiān)吳群認為：“從工業(yè)控制的角度來說，多節(jié)點控制以及不同節(jié)點的通信協(xié)作是當前的關(guān)鍵之一。”

　　原來在工廠結(jié)構(gòu)化環(huán)境下工作的自動機器或工業(yè)機器人，適合于大規(guī)模、較少柔性和變動的生產(chǎn)環(huán)境，對智能程度并無過高要求。隨著自動化應(yīng)用領(lǐng)域的擴展對智能機器人及系統(tǒng)提出了新的需求，要滿足不同的非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的不同需求，必須具有綜合集成和自主的能力，特別是向著多機器人協(xié)作發(fā)展。這就需要良好的通信協(xié)作能力。“我們覺得互聯(lián)互通變成了一個非常重要的環(huán)節(jié)，當然還有采樣。Atmel在產(chǎn)品設(shè)計和規(guī)劃里把互聯(lián)互通、Sanser、安全、安防系統(tǒng)作為重點進行考量。這個過程里可以看到MCU技術(shù)，加上互聯(lián)互通技術(shù)、傳感器等的巨大作用。如果我們把這幾個模塊集成到一顆芯片里，這個芯片將非常適合未來工業(yè)4.0時代的需求。”吳群指出。

　　此外，感知也是機器人智能化的基礎(chǔ)，包括“感覺”(傳感)和“知道與理解”(信息融合與利用)。高通公司中國研究中心主任侯紀磊認為，機器人需要一個更加強大的對環(huán)境的感知能力。我們在開發(fā)Snapdragon這個系統(tǒng)芯片的過程中，除了導航、定位和慣性導航系統(tǒng)、環(huán)境之外，對于各種各樣的OEM有非常寬泛的支持，比如Sensor assisted。在復雜的環(huán)境下進行定位是一個挑戰(zhàn)，Sensor assisted可以幫助人們糾正誤差，使得未來機器人在復雜環(huán)境下工作獲得良好支持。

　　在機器人向智能化的發(fā)展中，多機器人協(xié)作系統(tǒng)是一類具有覆蓋性的技術(shù)集成平臺。如果說單個機器人的智能化還只是使個體的人變得更聰明，那么多機器人協(xié)作系統(tǒng)則不但要有一批聰明的人，還要求他們能有效地合作。所以它不僅反映了個體智能，而且反映了集體智能，是對人類社會生產(chǎn)活動的想象和創(chuàng)新探索。