與電影中傳統意義上的酷炫機器人有所區別,位于成都市成華區的成都卡諾普自動化控制技術有限公司辦公區內,一臺臺機器人正以機械手臂的簡單形狀出現在機床上。
“這是一種自動執行工作的機器裝置,它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。”
打開正在接受調試的機器,機械手臂便自動開始做重復運動,卡諾普機器人項目總監李祥介紹道,“這種機器人由于訴求輕巧、安全與操作方便,加上其定制化程度高,已經成為各行各業所青睞的生產工具。”
隨著人工智能時代的到來,在“機器人換人”大潮下,我國已經連續兩年成為世界機器人最大消費國。
僅去年中國機器人市場就已經超過310億美元,有預言稱到2020年,中國機器人市場規模或將超500億美元。
市場的持續擴張,為卡諾普提供了新的發展機遇,但如何在此基礎上全面提升工業機器人的實用性、可靠性,使其成為智能制造產業發展的核心助力,卡諾普正嘗試以行動找出答案。
卡諾普機器人項目總監 李祥
首創20點標定法
以焊接機器人為例,因為焊接工藝的復雜性,其軟件功能設置相對于其他行業應用的機器人也更為復雜。
“我們俗稱為焊接軟件包,這相當于是一個工藝包,對穩定性要求比較高。”
在行業剛起步的時候,軟件包基本進口國外,在調試、修改時受到很大限制。
為此,卡諾普組織技術團隊對軟件進行自主研發,累積起一百多萬條代碼庫,可代替95%的國外軟件包,適用于大部分的工業制造情景。
除了軟件包外,大多數企業在工藝精度上也存在一定的難題。
由于一般情況下設計和制造出的工件都會有誤差,累計誤差會造成機器人的精度丟失,因此使用者需要工具找到誤差點,并補償誤差,恢復機器人運動精度。
但目前國外的技術需要上百萬的設備,這大大增加了工廠使用機器人的成本。
為推廣機器人的使用,卡諾普2015年時在軟件上做了一個大膽的創新,發明了20點標定法。
這種簡易的標定方法,為純軟件標定技術,不需要任何費用,就能解決現有零位標定采用標定儀器和軟件結合方法過程繁雜、成本高昂導致零位標定的實用性和便利性差,以及由此產生的機器人控制精度不高的問題。
此外,在機器人整機領域,卡諾普創新引入國外成熟技術體系,在全國建立起六大營銷服務中心和技術應用中心,為客戶提供專業、及時的服務和完整的機器人應用解決方案。
組圖/ 工業機器人
個性化定制或成趨勢
在眾多的機器人制造企業中,卡諾普是少數幾家堅持以自家工程師敲代碼的方式建立軟件庫的創新企業。
盡管統一購買軟件成品是一件高效且有保障的渠道,但在卡諾普的發展思路中,這種方法只是短期有效,要想走得更長遠,還是得將自主權掌握在自己手中。
“接觸第一個標志性客戶的時候,我們的經歷就證實了這種思路的正確性。”李祥對此深信不疑。
在2013年,比亞迪自行開發了一款工業機器人,用于焊接,但因其結構較為特別,需要配備相對應的特殊算法。
行業內多家企業參與了這次項目,試圖解決這一難題,但多以失敗而歸。
但卡諾普直接將開發團隊派到了現場,根據實際情況修改軟件代碼,成功推出能滿足比亞迪所需要的算法。
“我們的代碼都是自己的,工程師可以根據具體情況快速修改,這能滿足不同場景下的不同需要。”
如今,比亞迪已成為卡諾普的忠實客戶,購買了1000 多臺機器人控制系統用于其汽車零部件等焊接領域。
另一方面,自主研發的軟件系統還將為卡諾普帶來成本優勢。
盡管在前期突破從零到有的過程時,研發團隊投入了大量的精力進行基礎搭建,但經過多年的積累,優化了相關算法,降低了硬件的門檻和成本,使得硬件綜合成本大大降低。
響應客戶的特殊需求,實現個性化定制,將推動不同細分行業智能制造的進程,而這正是來自于卡諾普軟件系統低成本、開放、靈活等優勢所帶來的影響。
目前卡諾普系統采用國際流行的開放式軟硬件平臺,配以自主研發的高速總線控制卡、專用多軸運動控制卡、數據采集卡及機器人專用端子及安全接口,模塊化的軟件設計,標準的計算機總線可擴展現場總線、機器視覺系統等,可實現垂直多關節串聯機器人、垂直多關節平行四邊形機器人等多類機器人的控制。
機器人裝配線
機器人普及:降低使用門檻
盡管如今的機器人已經能做到我們曾經認為不可能的事情,甚至開始往各行各業滲透,有著取代人工的趨勢,但在行業內看來,智能機器人并不夠智能。
“機器人自治系統發展確實迅速,但人類在適應不可預見的變化方面仍然要好得多。”
所幸的是,當下的機器人得益于技術進步,不再是傻瓜式的執行者。
受神經系統啟發的先進人工智能算法可以幫助它學習識別類似的情況,甚至適應物理環境中不可預見的物體。
但在這兩種情況下,其適應性都局限于物體或事件受限范疇內的變化。
機器人加工精密測試儀
“我們現在主攻視覺方面的應用,行業內叫做無需抓取。相當于給機器人裝上眼睛,讓它能看到目標物體的真實位置,從而實現準確抓取。”
不過不管是讓機器人更智能,還是打造了自主開發軟件系統、獨創20 點標定法,卡諾普都在為一個目標而不斷努力。
“降低機器人使用門檻,讓智能制造真正走向各行各業。”
李祥認為,這是一個讓過去因成本與復雜技術而萌生退意的制造業者有能力采用的有效方法。
降低機器人的使用門檻,首要之際是讓非具有專業背景的人也能夠使用。
當然這并非指不需要專業的技術人員就可以隨便操作,而是指一般使用者投入培訓具有一定的基礎操作知識后能夠在最短時間內駕輕就熟。
易于編程,并試圖將過去繁復的編程操作盡可能簡化,以優化使用者體驗將是未來機器人能夠快速切入市場應用的關鍵。
“我們希望卡諾普的產品不僅能成為民族工業機器人的一個新亮點,也希望能為工業機器人技術的普及應用打下堅實的基礎,以促進我國智能制造產業的健康發展。”