机器人之间是靠什么进行联系和协调的?
每个机器人本身带有自己的控制器,机器人的行动都由各自的控制器控制,机器人之间的协调由另一个独立的、运算速度高、信息储存量大的计算机完成,计算机通过计算来协调不同机器人之间的工作联系。
在工厂中,我们可以看到许多机器人都在非常协调地工作,你做你的,我做我的,配合得准确默契,工作做得有条不紊。自动小车穿插于机器人中间运送工件,机器人将这些工件准确地放到预定的位置,后一个机器人再将其装到自动机床上加工;有时多个机器人交叉着焊接一个零件……这些机器人构成一个十分有序的自动化工作单元,称为柔性制造单元。那么,这么多机器人人们是怎么控制它们的?它们之间的这种默契和协调又是怎么来的呢?
机器人的控制比较复杂,机器人之间的协调控制就更为复杂。每个机器人本身带有自己的控制器,机器人的行动都由各自的控制器控制,机器人之间的协调由另一个独立的、运算速度高、信息储存量大的计算机完成。这台独立的计算机与机器人的控制器以及其他设备,如自动机床、机器人的周边设备等通过通信接口相连,组成一个计算机信息网络。计算机通过采集各种信息(如来自摄像机的信息,来自各台机器人的信息等),对信息进行综合处理,来指挥各个机器人的工作,实现对整个制造单元的群控。
机器人的运动机构比较复杂,运动中的力始终处在变化之中。机器人和机器人以及机器人和自动化设备之间的运动学和动力学则更加复杂,因为它们之间具有相关性,一台机器人或设备的运动对其他机器人的运动有很大的影响。计算机除了研究这些问题外,还要收集和参考来自外界的许多信息,如依靠摄像机采集工件位置信息,利用力传感器采集不同种类工件的装配信息等,才能确定哪台机器人该做哪件事,并安排好时间次序。这个过程叫做建立机器人关联协调的模型。有了模型就可以编制软件,然后按照整个任务来规划和确定各个机器人的具体工作。因此,那台独立的高性能计算机就像一个优秀的调度员,能快速准确地协调各个机器人的工作。
不仅在制造业中多个机器人联合工作离不开协调控制,在太空作业中多个机器人合作工作或一台多臂机器人协调工作也都离不开协调控制,目前,人们主要靠遥控对太空机器人进行控制。无论采用哪一种控制方式,都离不开高性能的计算机以及与计算机相连的通信网络。
未来机器人产业发展呈现的4大趋势是什么?
机器人概况
机器人主要分为工业机器人和服务机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
服务机器人是除从事工业生产以外的,为人类健康或设备良好状态提供有帮助服务的一种机器人。国际机器人联盟(ifr)根据服务机器人应用场景的不同,将服务机器人分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人。
中国机器人市场发展前景分析
中国工业机器人销量居全球首位。据前瞻产业研究院发布的《协作机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,中国工业机器人自2010年以后需求激增,自2013年开始超过日本,2014年超过欧洲,至2016年,中国工业机器人全年销量为8.7万台,占全球总销售量的30%,已连续三年成为全球最大的工业机器人消费市场。2016年中国工业机器人销量增速为26.9%,高于全球工业机器人销量增速15.9%。
我国服务机器人销售额呈逐年增长趋势,专利申请数量全球第一。2016年我国服务机器人销售额上升至16.6亿美元,占全球的服务机器人销售额22.13%。2017年中国服务机器人销售额将达到20.6亿美元,全球占比上升至
24.24%。其中,2016年中国个人/家用服务机器人销售额约为10.3亿美元,同比增长28.75%; 2016
年中国专业服务机器人销售额约为6.3亿美元,同比增长16.67%。前瞻产业研究院预计,2017年中国个人/家用服务机器人销售额将达到13.2亿美元,同比增长28.16%;
中国专业服务机器人销售额将达到7.4亿美元,同比增长17.46%。 截至 2017年7月,我国服务机器人专利申请数量达41903
件,占全球43%,居于全球第一。综合销售额的增长和技术水平的突破两方面来看,我国服务机器人发展势头强劲。
机器人行业企业
近年来,我国机器人行业发展势头较为良好,传统机器人用户企业纷纷通过自主研发、投资并购等手段介入机器人行业,并通过综合应用人工智能等技术打造智能服务机器人,涌现出一批创新创业型企业,大疆、科沃斯、小i机器人等企业已获得了市场的高度认可。
机器人行业发展前景
进一步规范扶持政策,促进行业发展
明确机器人关键技术和重点领域,进一步完善政府扶持体系,规范市场竞争秩序,助推我国机器人产业向中高端,迈进。引导和要求各地省市财政有针对性的补贴核心零部件的研发机构以及下游的集成应用企业,扶持国产机器人产业的发展。积极拓展融资渠道,鼓励金融资本、风险投资及民间资本投资机器人产业,支持符合条件的机器人企业在海内外资本市场直接融资和并购。
加快核心零部件技术攻克,强化产业创新能力
加大国家重点研发计划、自然科学基金等国家重点科技项目对机器人重点理论和核心技术的投入。充分利用和整合现有科技资源和研发力量,建立健全机器人创新平台,打造政产学研用紧密结合的协同创新载体,积极跟踪机器人未来发展趋势,提早布局仿生技术、智能材料、机器人深度学习、多机协同等前瞻性技术研究。
促进国际交易合作,打造开放式资源整合平台
充分运用行业协会、学会、产业联盟等第三方机构的组织协调作用,多渠道、多层次地开展技术、标准、产业、人才、资本导尿管方面的国际交流与合作,搭建机器人领域开放式、国际化资源整合及项目组织实施平台,积极推动我国机器人技术创新和产业发展。充分利用国际创新资源带动自主品牌机器人的发展,支持国内企业参与全球机器人市场竞争,推动我国自主技术和标准走出去,提升我国机器人行业整体水平。引导国内企业拓展“一带一路”海外市场,鼓励自助机器人品牌发展壮大。