Nøgleteknologier og anvendelser af intelligente robotter
Robotter er "kronjuvelerne" i fremstillingsindustrien, og deres forskning og udvikling, fremstilling og anvendelse er vigtige indikatorer for et lands niveau af videnskabelig og teknologisk innovation og høj-fremstilling. Sammenlignet med traditionelle robotter, der udfører enkelt og gentagne arbejde, er intelligente robotter mere intelligente, fleksible og informationsbaserede-robotter. Snævert sagt integrerer intelligente robotter intelligent registreringsteknologi med robotteknologi, hvilket gør robotter i stand til mere præcist og fuldstændigt at opfatte ekstern information, træffe korrekte beslutninger og intelligent bedømme og hurtigt reagere på miljøet baseret på multi-sensorfusionsinformation. I bred forstand, i fremstillingsindustrien, ved at etablere digitale intelligente ubemandede fabrikker og bruge robotter som kerne intelligente perceptions- og driftsenheder, kan der opnås allestedsnærværende opfattelse og problemfri integration med produktionsdriftssystemer såsom forarbejdning, montering, logistik og lager; I ikke-fremstillingsindustrier gør den dybe integration af nye teknologier og robotteknologi det muligt for mennesker at nyde den ultimative oplevelse af smart livsstil i smarte byer. Derfor repræsenterer intelligente robotter den fremtidige trend og udviklingsretning for robotter.
Udvikling af nøgleteknologier til intelligente robotter
På nuværende tidspunkt er robotter blevet meget brugt i menneskelig produktion og liv. Med den kontinuerlige udvikling af kunstig intelligens, robotteknologi og sensorteknologi har robotter udviklet sig fra traditionelle online undervisningstilstande til intelligente arbejdstilstande. Fremskridtet inden for visuel teknologi gør det muligt for robotter at opnå positionsgenkendelse, stillingsgenkendelse og endda opnå tre-dimensionelle træk ved arbejdsobjektet; Udviklingen af kraftkontrolteknologi har gjort det muligt for robotter at have mere nøjagtig taktil feedback på deres arbejdsobjekter, hvilket opnår mere præcise operationer; Udviklingen af kunstig intelligens gør det muligt for robotter at have bedre planlægnings- og beslutnings-funktioner i dynamiske miljøer og kan understøtte flere robotter til at samarbejde og udføre specifikke opgaver; Fremskridtene inden for menneskelig-computerinteraktionsteknologi muliggør mere naturlig interaktion mellem robotter og operatører gennem stemme og andre midler; Udviklingen af netværksteknologi har gjort robotter til intelligente enheder til smarte fabrikker, herunder fejldiagnose og udstyrsvedligeholdelse. Med teknologiens fremskridt fortsætter funktionaliteten, ydeevnen og pålideligheden af robotter med at forbedres, idet de har højere fleksibilitet og intelligens og er i stand til at udføre komplekse og præcise opgaver. Det er en forudsætning for, at robotter rent teknologisk er i stand til at erstatte mennesker i store mængder.
Den centrale teknologiske udvikling af fremtidige intelligente robotter fokuserer hovedsageligt på følgende aspekter:
(1) Optimeringsdesignteknologi til robotmekanismer
Teknologier såsom letvægtsarme med højt-bæreforhold, hult håndledsdesign, integrerede led og nyt biomimetisk mekanismedesign.
(2) Højtydende bevægelseskontrolteknologi
Teknologier som f.eks. menneskelig-maskinsikkerhedsservodrev, blød PLC, dynamisk kontrol, høj-hastighed og høj-præcisions baneplanlægning og -styring og multirobotkoordination.
(3) Intelligent menneskelig-computerinteraktionsteknologi
Offline programmering, 3D-simulering VR, teknologier såsom stemme- og gestusgenkendelse, elektromyografidetektion osv.
(4) Intelligent perception, kognition og kunstig intelligens-teknologi
Teknologier som visuel genkendelse og lokalisering, kraftkontrol, fjernfejldiagnose, semantisk forståelse og dyb læring.
Vigtigste udviklingsretninger for intelligente robotprodukter
Public service robotter
Public service-robotter bliver mere og mere udbredt på offentlige steder som restauranter, banker, hospitaler og regeringer. Servicerobotter bliver gradvist mere menneskelignende værktøjer og spiller en rolle i forhold til at løse problemer som faldende arbejdsstyrke, opnå et trygt og sikkert samfund, skabe bekvemmelighed og et lykkeligt liv. Vi har et presserende behov for at udvikle en række produkter såsom fødevareleveringsrobotter, hotelservicerobotter, velkomstdisplayrobotter og shoppingguiderobotter og fremme deres anvendelse i industrier som restauranter, hoteller, indkøbscentre og udstillingshaller.
Medicinsk rehabiliteringsrobot
Medicinske rehabiliteringsrobotter har karakteristika af raffinement, intelligens og minimalt invasiv teknologi, som kan diagnosticere symptomer mere præcist, videnskabeligt analysere patologi, reducere manuelle betjeningsfejl og reducere patientsmerter, hvilket accelererer patientens restitutionshastighed. På grund af den relative mangel på medicinsk personale har medicinske robotter et stort potentiale for udvikling som et spirende medicinsk værktøj. Har et presserende behov for at udvikle en række ortopædiske trækrobotter, medicinleveringsrobotter, fjernmedicinske robotter, rehabiliteringsrobotter for øvre og nedre lemmer og andre produkter til medicinsk assistance, rehabilitering og fitnessapplikationer og opnå demonstrationsapplikationer på hospitaler, rehabiliteringscentre og andre institutioner.
Ældrepleje og handicaphjælpsrobot
Den globale aldrende befolkning og den alvorlige mangel på social sikring og tjenester, medicinsk personale og udstyr til handicappede har medført et enormt pres og udfordringer for samfundet fra flere aspekter, herunder det sociale pres på hjælpe- og sygeplejersker samt udbuds-efterspørgselsmodsigelsen forårsaget af manglen på medicinsk personale af høj-kvalitet. Teknologien og anvendelsen af robotter til ældrepleje og handicaphjælp vil gøre det muligt for sølvhårede og handicappede at modtage mere rettidig pleje, mere omsorgsfuldt kammeratskab, mere videnskabelig rehabilitering og sundhedspleje og leve et mere værdigt liv. Der er et presserende behov for at udvikle en række intelligente følelsesmæssige kammeratskabsrobotter, integrerede sengestolsrobotter, plejerobotter, gårobotter og andre produkter til ældrepleje og handicaphjælpsapplikationer, som kan demonstreres og anvendes på plejehjem, velfærdshjem, familier og andre steder.
Ny generation af robotter
Som svar på kravene fra nye fremstillingsindustrier, sigter den nye generation af robotter på at overvinde begrænsningerne ved traditionelle faste baserobotter, øge fleksibiliteten i fremstillingsprocesser og opnå komplekse opgaver såsom fleksibel montage og multirobotkoordination. Udviklede lande og førende robotvirksomheder i udlandet udvider aktivt deres tilstedeværelse på dette felt for at gribe det teknologiske højdepunkt i fremtidens robotindustri. Der er et presserende behov for at udvikle en række produkter såsom kompositrobotter, integrerede fleksible robotter med flere led og dobbeltarmsrobotter til nye fremstillingsindustrier såsom elektronik og medicin for at fremme deres anvendelse.
Intelligent applikationsprocessoftware til industrirobotter
Med den kontinuerlige udvidelse af robotter i industrielle applikationer, den konstante opgradering og udskiftning af kundeprodukter og den stigende efterspørgsel efter produktbehandlingsteknologi og nøjagtighed, bliver kravene til robotintelligens også højere og højere. Kløften mellem Kinas industrielle robotprodukter og udlandet afspejles hovedsageligt i avancerede intelligente applikationer, og der er et presserende behov for at udvikle specialiserede industrielle softwarepakker til avancerede industrier, såsom svejsning, forarbejdning, samling og sprøjtning, og fuldføre industrialiseringsfremstødet i typiske industrier.
Potentielt applikationsmarked for intelligente robotter
I fremtiden, med forbedringen af teknologien, vil robotternes funktioner, ydeevne og pålidelighed blive ved med at forbedres, have højere fleksibilitet og intelligens og i stand til at udføre forskellige komplekse opgaver og fine operationer. Derfor udvider deres anvendelsesområder konstant fra traditionelle områder som biler til nye områder.
(1) Serviceindustrien: public service-robotter, medicinske rehabiliteringsrobotter og ældre og handicappede assistancerobotter
Produktegenskaberne omfatter brugen af forskellige sensorer såsom syn, kraftregistrering, laser, ultralyd og infrarød til at fusionere information og forbedre robotternes intelligens. Den har funktioner som f.eks. autonom navigation og positionering, stiplanlægning, autonom undgåelse af forhindringer og menneskelig-computerinteraktion.
Typiske applikationer omfatter: visning, vejledning, forklaring, visning af genstande, identifikation og bedømmelse af personale, medicinsk assistance, rehabilitering og fitness og følelsesmæssigt kammeratskab.
(2) Nye fremstillingsindustrier: fleksible flerledsrobotter, kompositrobotter og dobbeltarmsrobotter
Produktegenskaberne opfylder de operationelle krav til sikkerhed, hastighed, brugervenlighed og høj fleksibilitet, med fordele som høj hastighed, høj præcision og miniaturisering.
Typiske anvendelser omfatter præcisionsmontage, komponentsortering og -montering, automatiseret lastning og losning af produktionslinjer, logistiktransport, udstyrsvedligeholdelse, inspektion og rengøring mv.
(3) Luftfartsområde: intelligent industrirobotkoordineret operationssystem
Produktegenskaberne omfatter: evnen til at opnå 3D-modellering af store-arbejdsstykker med frie-overflader og optimal robotbaneplanlægning, fuldførelse af præcise operationer af store-arbejdsstykker, og gøre det muligt for flere robotter at arbejde ubemandet samtidigt, hvilket forbedrer arbejdseffektiviteten.
Typiske applikationer omfatter vedligeholdelse af arbejdsstationer, sprøjtning af store komponenter, svejsning, bearbejdning mv.
(4) Logistiktransportområde: udendørs AGV, tunge-agv-systemer og laserstyrede AGV-systemer
Produktfunktionerne omfatter muligheden for automatisk og vandret at transportere tunge-genstande såsom containere i komplekse indendørs og udendørs miljøer.
Typiske applikationer omfatter: havnecontainertransport, automatisk overførsel af store-højhastighedsjernbanekomponenter, transport af-tunge ingeniørmaskiner osv.
