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EEToday電子頭條06-2509:33Alice Wang近日研究人員發明了一種由電池液驅動的機器魚，這種液體被研發人員稱為“機器血”。這個大約40厘米長的軟體機器人并沒有安裝固體電池，而是由一種具有雙重功能的液體所驅動，這種液體既可以儲存能量還能夠移動機器魚的鰭。這種方法可以讓機器在一個更小的空間里儲存更多的能量，且運行時間更長，同時還不需要笨重、復雜的電池組。研制該機器魚的項目組成員之一、美國紐約州伊薩卡市康奈爾大學機器人專家Robert Shepherd表示，這項創新是朝著研制自主機器人邁出的重要一步——自主機器人可以在沒有人工干預或指導的情況下完成任務。工業4.0概念將制造過程、數據分析和人工智能的全自動化結合起來，以確保用最高效和最具效益成本的方式生產出高質量的產品。而工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業機器人以來，機器人技術及其產品發展很快，已成為柔性制造系統、自動化工廠、計算機集成制造系統的自動化工具。而工業機器人的創新也從來沒有停止過。仿生機器人研發的創新需要傳感器技術電池液驅動的機器魚是仿生機器人的一種。仿生機器人是模仿生物、從事生物特點工作的機器人。隨著技術的成熟，多種類型的仿生機器人相繼被研發出來，如受到自然界先天性吸盤動物水蛭的啟發而研發的攀爬機器人，可播報新聞的主播機器人，歷史上首個獲得公民身份的機器人索菲亞等。大多數情況下機器人需要完成比較復雜的任務，機器人的技術創新是在關節上面用了新的技術，使得關節更加精準，因而可以做更加復雜的控制。比如機器人可以握手，不同位置的時候也會根據情況進行移動，其中傳感器技術也起著至關重要的作用。它可以控制環路，力量控制、位置控制、視覺控制等等。傳感器是一種檢測裝置，能夠感受到被測量的信息，并能將接收到的信息，按照一定的規律轉換成電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、儲存、顯示、記錄和控制等要求。對于機器人來說，傳感器就像機器人認識世界的媒介一般，賦予了機器人對外部環境的一切感知能力。感知器官之于人類的視、力、觸、嗅、味等五種感知能力，讓物體有了像人一樣的感覺，讓物體慢慢變活，正像眼睛、鼻子、耳朵對于人體的作用一樣，傳感器在硬件中充當一個從外界接受信息的角色。機器人的五種感知能力都需要傳感器傳輸，因此可以說傳感器對于機器人來說就像人類的各種感知器官，通過傳感器探測機器人外部工作環境和對象狀態：對各關節的位置、速度、溫度、載荷、電壓等信息進行探測和了解，進而反饋信息至控制器形成閉環控制，有效的保證和提升機器人自身的運作和靈敏度。內部探測機器人自身工作狀況，通過內外結合的全面信息交互，傳感器真正實現讓“機器”變成“人”。啟用視覺的智能傳感器能夠將機器人引導到確定的位置，檢測和檢查離散的物體，并根據收集的數據實時控制決策。機器人能夠通過3D掃描識別和定位物體的形狀，即使在低對比度，弱光或復雜幾何形狀的情況下，也可以可靠地檢測物體。傳感器允許機器人動態調整大小和位置，內置的測量工具使他們能夠檢測和操縱物體; 因而更智能的機器人可以支持更多種類的任務。機器視覺的進步正在創造制造業的變革，工廠不再圍繞系統的，可重復的功能構建。今天的制造以靈活性，適應性和高效率為中心，通過新興傳感技術的創新集成，以及正確的算法和設計，可以實現有效的人－機器人和機器人 - 機器人交互。避障機器人利用激光導航、視覺引導等技術結合AI創新避障可以說是各種機器人最基本的功能，不然機器人一走動就會碰到障礙物。機器人并不一定要通過視覺感知自己前方是否有障礙物，它們也可以通過觸覺或像蝙蝠那樣通過聲波感知。力傳感器可以讓機器人真正感受到它們正在觸摸的東西。這對于機器人領域意味著機器人不再依賴于具有可預測性的所有位置。力傳感器與視覺傳感器相結合，能使機器人更加適應環境。機器人光知道哪個方向有障礙物并不夠，還必須知道障礙物距離自己具體有多遠，才好判斷下一步的行動。這時就需要測距傳感器。超聲波測距傳感器是一種很常見的測距傳感器，依靠超聲波的發射與反射接收中的時間差來判斷距離，這和動物界的蝙蝠是一樣的，是仿生學的一項應用。以激光視覺導航為核心的自然導航AGV，速度為傳統磁條AGV的3～4倍，可滿足物流頻次上升需求;單臺AGV出現故障、產線變更，不影響AGV系統運行，縮短停工頻次時間提高效率;與MES系統對接，精準控制物料供應和生產節拍。電子制造車間里存在大量的重復性搬運工作，人力搬運容易帶來器件損壞和工傷等風險，移動機器人逐漸成為物料搬運的最佳工具。AGV移動機器人在技術上已經發生了革命性的突破，它們利用激光導航、視覺引導等先進技術，結合人工智能算法，使得移動機器人可以快速識別周邊環境，并能自主繞過障礙物，靈活穿梭在復雜的生產環境中，擺脫傳統AGV對于導軌和磁條的限制，為企業帶來更高效和柔性化的生產效果。近年來，中國快遞物流業發展迅速。 “雙11”、“6.18”等電商節日促使揀貨、物流機器人不斷創新。諸如菜鳥揀貨機器人能有效降低倉庫工人的工作強度和錯單率，同時提高揀貨效率，可替換式的載貨托盤適用多種形狀貨品，方便工人對其部署移動，避免了工人為一個訂單滿倉庫跑，提高了揀貨效率。亞馬遜也在創建3D郊區地圖用以訓練遞送機器人提供送貨服務。巡檢機器人的創新助力工業現代化而巡檢機器人通過搭載的一系列傳感器，可代替巡檢人員進入易燃、易爆、有毒、缺氧、濃煙等現場進行巡檢、探測，有效解決巡檢人員在上述場所面臨的人身安全、現場數據信息采集不足等問題。如巴黎的消防機器人“巨人”就參與撲救巴黎圣母院火災；日本也建成了首支機器人消防隊伍。消防機器人十分靈活，可執行多項任務，例如撲滅火災、疏散傷員、運輸設備，以及使用視頻工具和氣體傳感器偵察火情等。近日由蘇州華興致遠電子科技有限公司牽頭研制的世界首臺動車組車底檢測機器人正式在上海動車段虹橋動車運用所投入使用，這意味著動車組一級檢修作業實現由“人檢”向“機檢”的轉變。這套機器人系統主要采用機器視覺、圖像識別等技術，由檢測機器人、中心服務器手持移動終端、列位檢測和信息管理平臺等五大模塊組成，可全自動檢測所有型號動車組車底和轉向架可視部件，實現動車組相關部位零部件外觀故障的識別和報警，代表當前軌道交通領域智能檢修的最高水平。汽車工業是目前自動化程度最高的行業，工業機器人在汽車制造業中大量使用，進行沖壓、激光焊接、鋁點焊、熱熔接、涂裝等整個生產過程。北京發那科推出的超載機器人可以在大型空間中搬運大型物體，如整臺汽車。這是人力或者是過去其它機器人無法做到的。隨著這種大型機器人的出現，其它應用場景也將進一步被探索出來，從而解決當前低負載工業機器人的不足問題。創新必將助力工業機器人更加智能我國在人工智能領域技術創新不斷加快，中國專利申請數量與美國處于同等數量級，特別是計算機視覺和智能語音等應用層專利數量快速增長，催生出一批創新創業型企業。例如，深圳旗瀚科技自主研發的金剛機器人擁有兩百多項自主研發核心專利和先進的語音識別方案，在室內復雜環境里自如行走的速度最高可達5米秒，遠超同類產品平均不足1米秒的移動速度。與此同時，我國在多模態人機交互技術、仿生材料與結構、模塊化自重構技術等方面也取得了一定進展，進一步提升了我國在智能機器人領域的技術水平。人工智能技術或者機器學習技術賦予機器人全新的能力，隨著越來越多先進技術的導入，機器人的能力會大幅提升，并將進一步改變我們的世界、改變我們的制造業。由于智能傳感器的復雜性，智能機器人不再局限于傳統領域。他們能夠擺脫以前的限制，并且幾乎在每個行業中與我們并存。未來，越來越多的傳感器將被構建到自動化系統的末端，使機器能夠與現實環境以及我們無縫地交互。現代高端科技研制的各種類型機器人，已經在眾多的領域得到較廣泛的應用，占有舉重輕足的地位。科學在不斷地發展，機器人制造工藝的各項性能水平也在不斷地得以提升。隨著萬物互聯、智能感知和5G時代的加速到來，機器人邁入信息化、智能化的新時代將是大勢所趨，機器人的生產成本必將降低，工業4.0和智能工廠定會成為制造業的未來！相關搜索工業機器人品牌機器人系統的組成機器人運動系統移動機器人的優點德國機器人傳感器機器人系統的安全EEToday電子頭條最近更新：06-2509:33簡介:為中國電子工程師定制的專業技術網站
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