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機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能要求及主要種類(lèi)

機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能要求1、記憶功能：存儲(chǔ)作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。2、示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒和導(dǎo)引示教兩種。3、與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口。4、坐標(biāo)設(shè)置功能：有關(guān)節(jié)、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系。5、人機(jī)接口：示教盒、操作面板、顯示屏。6、傳感器接口：位置檢測(cè)、視覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)等。7、位置伺服功能：機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取?、故障診斷安全保護(hù)功能：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷。機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要種類(lèi)控制系統(tǒng)的任務(wù)，是根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令程序、以及從傳感器反饋回來(lái)的信號(hào)，支配機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成的運(yùn)動(dòng)和功能。 假如機(jī)器人不具備信息反饋特征，則為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)；若具備信息反饋特征，則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)控制原理可分為程序控制系統(tǒng)、適應(yīng)性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)。根據(jù)控制運(yùn)動(dòng)的形式可分為點(diǎn)位控制和軌跡控制。工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)組成1、控制計(jì)算機(jī)：控制系統(tǒng)的調(diào)度指揮中心機(jī)構(gòu)。2、示教盒：示教機(jī)器人的工作軌跡和參數(shù)設(shè)定，以及所有人機(jī)交互操作，擁有自己獨(dú)立的CPU以及存儲(chǔ)單元，與主計(jì)算機(jī)之間以串行通信方式實(shí)現(xiàn)信息交互。3、操作面板： 由各種操作按鍵、狀態(tài)指示燈構(gòu)成，只完成基本功能操作。4、硬盤(pán)和軟盤(pán)存儲(chǔ)存：儲(chǔ)機(jī)器人工作程序的外圍存儲(chǔ)器。5、數(shù)字和模擬量輸入輸出：各種狀態(tài)和控制命令的輸入或輸出。6、打印機(jī)接口：記錄需要輸出的各種信息。7、傳感器接口：用于信息的自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人柔順控制，一般為力覺(jué)、觸覺(jué)和視覺(jué)傳感器。8、軸控制器：完成機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置、速度和加速度控制。9、輔助設(shè)備控制：用于和機(jī)器人配合的輔助設(shè)備控制，如手爪變位器等。10通信接口：實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和其他設(shè)備的信息交換，一般有串行接口、并行接口等。11、網(wǎng)絡(luò)接口1）Ethernet接口：可通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)臺(tái)或單臺(tái)機(jī)器人的直接PC通信，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10Mbit/s，可直接在PC上用windows庫(kù)函數(shù)進(jìn)行應(yīng)用程序編程之后，支持TCP/IP通信協(xié)議，通過(guò)Ethernet接口將數(shù)據(jù)及程序裝入各個(gè)機(jī)器人控制器中。2）Fieldbus接口：支持多種流行的現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)格，如Devicenet、ABRemoteI/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式集中控制系統(tǒng)用一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全部控制功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但實(shí)時(shí)性差，難以擴(kuò)展，在早期的機(jī)器人中常采用這種結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成框圖，如圖所示基于PC的集中控制系統(tǒng)里，充分利用了PC資源開(kāi)放性的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)很好的開(kāi)放性：多種控制卡，傳感器設(shè)備等都可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)PCI插槽或通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串口、并口集成到控制系統(tǒng)中。集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：硬件成本較低，便于信息的采集和分析，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制，整體性與協(xié)調(diào)性較好，基于PC的系統(tǒng)硬件擴(kuò)展較為方便。其缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)：系統(tǒng)控制缺乏靈活性，控制危險(xiǎn)容易集中，一旦出現(xiàn)故障，其影響面廣，后果嚴(yán)重；由于機(jī)器人的實(shí)時(shí)性要求很高，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)計(jì)算，會(huì)降低系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)對(duì)多任務(wù)的響應(yīng)能力也會(huì)與系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性相沖突；此外，系統(tǒng)連線復(fù)雜，會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。主從控制方式采用主、從兩級(jí)處理器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全部控制功能。主CPU實(shí)現(xiàn)管理、坐標(biāo)變換、軌跡生成和系統(tǒng)自診斷等：從CPU實(shí)現(xiàn)所有關(guān)節(jié)的動(dòng)作控制。其構(gòu)成框圖，如圖所示。主從控制方式系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較好，適于高精度、高速度控制，但其系統(tǒng)擴(kuò)展性較差，維修困難。分散控制方式按系統(tǒng)的性質(zhì)和方式將系統(tǒng)控制分成幾個(gè)模塊，每一個(gè)模塊各有不同的控制任務(wù)和控制策略，各模式之間可以是主從關(guān)系，也可以是平等關(guān)系。這種方式實(shí)時(shí)性好，易于實(shí)現(xiàn)高速、高精度控制，易于擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)智能控制，是目前流行的方式，其控制框圖如圖所示。其主要思想是“分散控制，集中管理”，即系統(tǒng)對(duì)其總體目標(biāo)和任務(wù)可以進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)和分配，并通過(guò)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作來(lái)完成控制任務(wù)，整個(gè)系統(tǒng)在功能、邏輯和物理等方面都是分散的，所以又稱(chēng)為集散控制系統(tǒng)或分散控制系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)中，子系統(tǒng)是由控制器和不同被控對(duì)象或設(shè)備構(gòu)成的，各個(gè)子系統(tǒng)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等相互通訊。分布式控制結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)開(kāi)放、實(shí)時(shí)、精確的機(jī)器人控制系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)中常采用兩級(jí)控制方式。兩級(jí)分布式控制系統(tǒng)通常由上位機(jī)、下為機(jī)和網(wǎng)絡(luò)組成。上位機(jī)可以進(jìn)行不同的軌跡規(guī)劃和控制算法，下位機(jī)進(jìn)行插補(bǔ)細(xì)分、控制優(yōu)化等的研究和實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)和下位機(jī)通過(guò)通訊總線相互協(xié)調(diào)工作，這里的通訊總線可以是RS-232、RS-485、EEE-488以及USB總線等形式?，F(xiàn)在，以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展為機(jī)器人提供了更快速、穩(wěn)定、有效的通訊服務(wù)。尤其是現(xiàn)場(chǎng)總線，它應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向多結(jié)點(diǎn)數(shù)字通信，從而形成了新型的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)—現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：系統(tǒng)靈活性好，控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)性降低，采用多處理器的分散控制，有利于系統(tǒng)功能的并行執(zhí)行，提高系統(tǒng)的處理效率，縮短響應(yīng)時(shí)間。

機(jī)械手的介紹

隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高，制造系統(tǒng)的飛躍發(fā)展，自80年代柔性制造系統(tǒng)進(jìn)入實(shí)用階段以來(lái)，使機(jī)械加工的面貌發(fā)生了質(zhì)的變化，隨著柔性制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今機(jī)械加工業(yè)已進(jìn)入全盤(pán)自動(dòng)化的時(shí)代，然而，裝配技術(shù)遠(yuǎn)落于加工技術(shù)，兩者已形成了明顯的反差，裝配工藝已稱(chēng)為現(xiàn)代化生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展已使傳統(tǒng)的手工裝配工藝面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此，發(fā)展機(jī)械手進(jìn)行裝配勢(shì)在必行并日趨柔性化發(fā)展，工業(yè)機(jī)械手被越來(lái)越多的應(yīng)用在涂漆、包裝、焊接、裝配等生產(chǎn)環(huán)節(jié)來(lái)代替人工完成惡劣環(huán)境下的?勞動(dòng)。機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)?機(jī)械手就是能模仿任何手臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和源自能等部門(mén)。?機(jī)械手主要有手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件。根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使手部完成各種機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）或移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作,改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降和伸縮、旋轉(zhuǎn)和獨(dú)立等運(yùn)動(dòng)方式稱(chēng)為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需要六個(gè)自由度。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)，自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專(zhuān)用機(jī)械手有2~3個(gè)自由度?機(jī)械手的種類(lèi)，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專(zhuān)用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。?機(jī)械手常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒(méi)有獨(dú)立的控制裝置。有些操作裝置需要由人來(lái)直接操作，如用于原子能部門(mén)操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也稱(chēng)為機(jī)械手。?機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)。??機(jī)械手勢(shì)工業(yè)控制領(lǐng)域中經(jīng)常用到的一種控制對(duì)象，應(yīng)用PLC控制機(jī)械手實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的工序動(dòng)作，可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)線路，節(jié)省成本，提高生產(chǎn)效率。在自動(dòng)裝配生產(chǎn)線上，機(jī)械手往往勢(shì)必不可少的設(shè)備。它模擬人和手臂的部分動(dòng)作，按預(yù)定的程序、軌跡和要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)和裝配。在減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高裝配質(zhì)量和裝配效率方面的效果是顯而易見(jiàn)的。

國(guó)內(nèi)外機(jī)械手研究概況

機(jī)械手自二十世紀(jì)六十年代初問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中重要的機(jī)電設(shè)備。目前，正式投入使用的絕大部分機(jī)械手屬于一代機(jī)械手，即程序控制機(jī)械手。這代機(jī)械手基本上采用點(diǎn)位控制系統(tǒng)，沒(méi)有感覺(jué)外界環(huán)境信息的感覺(jué)器官，主要用于焊接、噴漆和上下料。第二代機(jī)械手具有感覺(jué)器官，仍然以程序控制為基礎(chǔ)，但可以根據(jù)外界環(huán)境信息對(duì)控制程序進(jìn)行校正。這代機(jī)械手通常采用接觸傳感器一類(lèi)的簡(jiǎn)單傳感裝置和相應(yīng)的適應(yīng)性算法?，F(xiàn)在，第三代機(jī)械手正在一、二代機(jī)械手的基礎(chǔ)上蓬勃發(fā)展起來(lái)，它是能感知外界環(huán)境與對(duì)象物，并具有對(duì)復(fù)雜信息進(jìn)行準(zhǔn)確處理，對(duì)自己行為做出自主決策能力的智能化機(jī)械手。它能識(shí)別景物，具有觸覺(jué)、視覺(jué)、力覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)等多種感覺(jué)，能實(shí)現(xiàn)搜索、追蹤、辨色識(shí)圖等多種仿生動(dòng)作，具有專(zhuān)家知識(shí)、語(yǔ)音功能和自學(xué)能力等人工智能[3]。?目前機(jī)械手技術(shù)有了新的發(fā)展：出現(xiàn)了仿人型機(jī)械手、微型機(jī)械手和微操作系統(tǒng)（如細(xì)小工業(yè)管道機(jī)械手移動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)、微型飛行器等）、機(jī)械手化機(jī)器、智能機(jī)械手（不僅可以進(jìn)行事先設(shè)定的動(dòng)作，還可按照工作狀況相應(yīng)地進(jìn)行動(dòng)作，如回避障礙物的移動(dòng)，作業(yè)順序的規(guī)劃，有效的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)等）。機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域正在向非制造業(yè)和服務(wù)業(yè)方向擴(kuò)展，并且蓬勃發(fā)展的軍用機(jī)械手也將越來(lái)越多地裝備部隊(duì)[4][5]。?國(guó)外方面：近幾年國(guó)外工業(yè)機(jī)械手領(lǐng)域有如下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械手性能不斷提高，而單機(jī)價(jià)格不斷下降；機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展；控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開(kāi)放型控制器方向發(fā)展；傳感器作用日益重要；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械手中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過(guò)程控制。國(guó)內(nèi)方面：目前在一些機(jī)種方面，如噴涂機(jī)械手、弧焊機(jī)械手、點(diǎn)焊機(jī)械手、搬運(yùn)機(jī)械手、裝配機(jī)械手、特種機(jī)械手（水下、爬壁、管道、遙控等機(jī)械手）基本掌握了機(jī)械手操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，解決了控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置，軟件的設(shè)計(jì)和編制等關(guān)鍵技術(shù)，還掌握了自動(dòng)化噴漆線、弧焊自動(dòng)線及其周邊配套設(shè)備的全套自動(dòng)通信、協(xié)調(diào)控制技術(shù)；在基礎(chǔ)元件方面，諧波減速器、機(jī)械手焊接電源、焊縫自動(dòng)跟蹤裝置也有了突破。從技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，我國(guó)已經(jīng)具備了獨(dú)立自主發(fā)展中國(guó)機(jī)械手技術(shù)的基礎(chǔ)[6]。

家電業(yè)向“智造”轉(zhuǎn)型升級(jí) 企業(yè)加速推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人布局

央視網(wǎng)消息：“燈塔工廠”是指工業(yè)4.0技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐工廠，代表著全球智能制造的水平，是行業(yè)的標(biāo)桿和領(lǐng)軍者。目前，在全球132家“燈塔工廠”中，中國(guó)有50家。“燈塔工廠”是什么樣子，它又有哪些“過(guò)人之處”？　　這里是一座家電行業(yè)的“燈塔工廠”。走進(jìn)車(chē)間的感覺(jué)就是一切都井然有序，200臺(tái)工業(yè)機(jī)器人晝夜運(yùn)行，基于5個(gè)“端到端”和4個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行運(yùn)作，結(jié)合5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高度智能化運(yùn)轉(zhuǎn)。在這里，產(chǎn)線的生產(chǎn)是按秒計(jì)算的，同時(shí)，效率被大幅提高。　　在武漢，一個(gè)空調(diào)智能制造基地里，全球首條無(wú)塵新風(fēng)空調(diào)專(zhuān)用生產(chǎn)線上，智能制造元素隨處可見(jiàn)，上百臺(tái)機(jī)器人正24小時(shí)連續(xù)作業(yè)。在工廠里，記者還發(fā)現(xiàn)這里到處都是大大小小的顯示屏，總數(shù)量達(dá)到了800多塊，大約每3個(gè)工人就擁有1塊屏幕?！　∑髽I(yè)負(fù)責(zé)人說(shuō)，該基地總投入超過(guò)34億元，2023年3月底剛剛投產(chǎn)。如今，他們每年用于智能制造的研發(fā)投入資金都占到了全年?duì)I收的近5%?！　I(yè)內(nèi)人士表示，家電企業(yè)“智造”之路，工業(yè)機(jī)器人功不可沒(méi)。這里是一處生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的工廠，原來(lái)主要為汽車(chē)企業(yè)提供產(chǎn)品，現(xiàn)在大量業(yè)務(wù)開(kāi)始面向家電企業(yè)，比如這個(gè)輕載機(jī)器人，可以輕松拿捏給水杯擰螺絲的力度。　　業(yè)內(nèi)人士表示，我國(guó)家電業(yè)正在通過(guò)不斷增加工業(yè)機(jī)器人、智能生產(chǎn)線和“燈塔工廠”向“智造”轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前，在全球132座“燈塔工廠”中，中國(guó)有50座，占比約37.9%。我國(guó)50座“燈塔工廠”中，11座屬于家電企業(yè)。專(zhuān)家表示，雖然我國(guó)家電行業(yè)已經(jīng)走在智能制造前列，但仍有較大發(fā)展?jié)摿?。　　華南理工大學(xué)吳賢銘智能工程學(xué)院院長(zhǎng) 陳小奇：隨著家電行業(yè)智能制造不斷升級(jí)，供應(yīng)方和需求方的思路不斷匹配，更多的家電企業(yè)會(huì)加速推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人布局。

給工業(yè)機(jī)器人裝上“大腦”

工業(yè)控制需要一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)讓各種指令傳達(dá)到各個(gè)端點(diǎn)，將5G-A無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到工業(yè)控制層，可以取代管線，實(shí)現(xiàn)控制總線的無(wú)線化。長(zhǎng)城精工自動(dòng)化5G-A項(xiàng)目負(fù)責(zé)人袁占江指著實(shí)驗(yàn)室屋頂上的幾個(gè)白色小盒子說(shuō)，“這是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸中繼器，俗稱(chēng)5G-A基站，數(shù)據(jù)通過(guò)它進(jìn)行高速無(wú)線傳輸，向工業(yè)機(jī)器人發(fā)出指令”?！　　澳壳吧逃?G可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)20毫秒，穩(wěn)定性達(dá)99.99%。將5G-A應(yīng)用到產(chǎn)線上，可以達(dá)到大4毫秒的確定時(shí)延，穩(wěn)定性可達(dá)99.999%，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還可保持穩(wěn)定運(yùn)行?！痹冀嬖V記者，與傳統(tǒng)硬線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和5G無(wú)線技術(shù)相比，5G-A具有大寬帶、低延時(shí)、廣連接的特性，能使連接速率、時(shí)延等能力提升10倍以上?！　〕松a(chǎn)過(guò)程要更高速精準(zhǔn)，對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)線的改造和重建也要更加簡(jiǎn)便靈活。長(zhǎng)城精工聯(lián)合幾家公司共同開(kāi)發(fā)了“5G超可靠低時(shí)延汽車(chē)柔性產(chǎn)線”。在產(chǎn)線上，5G-A無(wú)線網(wǎng)絡(luò)深入控制領(lǐng)域，替代傳統(tǒng)的銅線介質(zhì)工業(yè)控制總線，擺脫工業(yè)控制系統(tǒng)中有線網(wǎng)絡(luò)的束縛，可滿足企業(yè)更多定制化需求，達(dá)到柔性化生產(chǎn)，同時(shí)也避免以往導(dǎo)入新車(chē)型涉及的網(wǎng)絡(luò)重建改造等工程。

挖掘工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)潛力

一段時(shí)間以來(lái)，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)規(guī)模創(chuàng)下歷史新高。如何更好地提升國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人品牌競(jìng)爭(zhēng)力、升級(jí)工業(yè)化水平，已成為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域一個(gè)非常重要的問(wèn)題。當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)制造領(lǐng)域的使用，正在成為推動(dòng)新型工業(yè)化的標(biāo)志性技術(shù)之一。

大模型+工業(yè)機(jī)器人 滿足產(chǎn)線特有任務(wù)需求

在第六屆數(shù)字中國(guó)建設(shè)峰會(huì)上，阿里巴巴董事會(huì)主席兼執(zhí)行官、阿里云智能集團(tuán)執(zhí)行官?gòu)堄峦嘎?，阿里云工程師正在?shí)驗(yàn)將千問(wèn)大模型接入工業(yè)機(jī)器人：在釘釘對(duì)話框輸入一句人類(lèi)語(yǔ)言，即可遠(yuǎn)程指揮機(jī)器人工作。阿里云當(dāng)天發(fā)布的一個(gè)演示視頻展現(xiàn)了這一實(shí)驗(yàn)成果。“我渴了，找點(diǎn)東西喝吧?！惫こ處熗ㄟ^(guò)釘釘對(duì)話框向機(jī)器人發(fā)出指令后，千問(wèn)大模型立即理解了指令內(nèi)容并回答：“好的，我找找有什么喝的。”隨后，千問(wèn)大模型在后臺(tái)自動(dòng)編寫(xiě)了一組代碼發(fā)給機(jī)器人，機(jī)器人開(kāi)始識(shí)別周邊環(huán)境，從附近的桌上找到一瓶水，并自動(dòng)完成移動(dòng)、抓取、配送等一系列動(dòng)作，順利將水遞送給工程師。

計(jì)算機(jī)行業(yè)專(zhuān)題研究：從ABB看工業(yè)機(jī)器人演化趨勢(shì)

工業(yè)機(jī)器人逐步走向智能化/通用化，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景可期全球工業(yè)機(jī)器人大致經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段：1）技術(shù)萌芽階段：工業(yè)機(jī)器人主要用于軍事、核工業(yè)等高危領(lǐng)域，以示教再現(xiàn)型機(jī)器人為主；2）產(chǎn)業(yè)崛起階段：ABB、庫(kù)卡、發(fā)那科等領(lǐng)軍企業(yè)開(kāi)始崛起，工業(yè)機(jī)器人開(kāi)始具備感知和處理外界信息能力；3）產(chǎn)業(yè)升級(jí)階段：向通用工業(yè)場(chǎng)景延伸，智能化水平不斷提升。據(jù)IFR 數(shù)據(jù)，2021 年全球新增工業(yè)機(jī)器人安裝量為51.7萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)31.2%；據(jù)Inkwood Research 預(yù)測(cè)，2021-2028 年年全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)值的CAGR 將達(dá)14.7%。我們認(rèn)為，隨著工業(yè)機(jī)器人智能化不斷升級(jí)，人口供給收縮和下游需求釋放驅(qū)動(dòng)行業(yè)增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景可期。

工業(yè)機(jī)器人搭載殘余應(yīng)力自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)賦能未來(lái)工業(yè)

自德國(guó)物理學(xué)家倫琴1895年發(fā)現(xiàn)X射線以來(lái),利用X射線與物質(zhì)的相互作用,誕生了多種材料分析測(cè)試手段,例如X射線衍射分析、X射線熒光分析、X射線光電子能譜分析及X射線俄歇能譜分析等。這其中,X射線衍射方法是確定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、定性和定量物相分析、點(diǎn)陣常數(shù)精確測(cè)定、應(yīng)力測(cè)定、晶體取向測(cè)定的有效方法。