机器人:从固定工具到智能移动工作者
翻译 2021-03-13 11:00 秋明 来源:AGV网第一批机器人最初是一种不灵活但可靠的制造工具。随着硬件、软件和人工智能的进步,机器人也正在发展成为移动工作者中有思想的成员。
图片:Mouser Electronics
我们今天所知道的机器人的概念产生于20世纪50年代。1954年,发明家乔治·德沃尔(George Devol)获得了一项能够进行可编程物体运输的装置设计专利,我们今天称之为机器人手臂的装置。
由此产生的系统Unimate取得了巨大成功,被广泛认为是第一个工业机器人。它的运动范围广,有三个轴和一只旋转的抓取手。此外,它还有足够的空间来存储大约250个步骤。即使按照今天的标准,它的准确性也很高。这种反复的精确性是他成功的根本。
从那时起已有60多年的历史了,我们仍在使用公众认可的作为Unimate接班人的机械臂。固定式机械臂在工业环境中仍然非常有用,它们执行手动、重复的任务,这些任务会导致人类疲劳,但对机器人来说并没有什么挑战。
即使它们在外观上相似,近几十年来的巨大创新也导致了固定式机械臂的根本性重新设计。它们现在有了更广的运动范围和更大的灵活性敏捷性。
这使您可以执行以下操作,例如:
•拾起形状不同的物体,
•处理小物体,
•执行复杂的工作,
在汽车工业中,机器人是生产线上日常生活的一部分。他们执行以下任务:
• 焊接,
• 喷漆,
•组件组装,
•移动较大、较重的物体。
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一项名为FishSHOAL的欧洲研究项目使用机器人鱼来共同监测我们海洋中的水质,这是一款超轻型飞行机器人,它以自然为模型,并且很好地模仿了鲱鸥的飞行运动和翅膀拍打。
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在手术室中,外科医生可以远程操控用机械臂进行精细的操作。这种远程在线状态与远程控制相结合,就是控制如何得到改进的一个例子。随着控制软件的类似创新,机器人将能够更好地每天独立操作。
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本文中介绍的技术创新带来了新型的机器人——自主移动机器人(AMR)。此类机器人提供两个方面的进展:
•在环境中四处移动而不是静止不动的能力。
•自主运动,而不是仅遵循预编程或预定义的运动。
这些进步包括机器人用于控制其移动部件的传感器技术的多项创新。用于支持机器人移动的其他传感器是3D-MEMS、time of flight和LiDAR。此外,我们还讨论了软件和机器人操作系统、新一代协作机器人(CoBots)以及人工智能如何使机器人变得更加智能的问题。
借助这些技术,自主移动机器人(AMR)将成为该行业中的重要领域,十年后其价值将超过2000亿美元。