行业见解
机器人2015及以后:协作,连接,融合
发表于01/19/2015
|作者:Tanya M. Anandan,特约编辑
线条模糊。机器人行业中最具变革的时期之一是我们。这将是一段时间的协作,连接和融合,将使我们在我们生活的各个方面进行自动化的世界。它已经有了多种形式。我们的智能手机,我们的智能电器,我们汽车中的所有传感器。我们只是把它们视为理所当然。
总有一天,我们也会把智能家庭和智能办公室视为理所当然。
Desktop PC向笔记本电脑鞠躬的方式,现在平板电脑,模糊我们的家居生活,反之亦然。机器人将成为无处不在的,无所事事和适应性的。自动化将竭尽所能。让事情更快,更容易,更好。
工业,符合合作,符合服务机器人。差异将变得无关紧要,无法区分。来自每个人的最佳技术将收敛以创建只需完成工作的机器人。合作将是共同的分母。
合作将超越物种,从人-机器人,到机器人-机器人和机器人-机器。它将无缝地整合先进技术,赋予机器人智能——感知、感知、学习、交流和抓取。合作将汇集机器人供应商、集成商、研究人员、贸易和标准组织、初创企业、加速器、投资者和最终用户,实现互利共赢。
互联互通将以物联网的形式出现。在一个互联的企业中,机器人、机器、所有形式的自动化都将彼此沟通,而不需要连接线缆,与人类合作者分享有见地的数据。
障碍将消失。合作将成为第二种性质。自动化将在我们的生活中根深蒂固,因此无所不能地变得几乎不可见。
天使和加速器
如果您愿意,机器人空间填充了激情的倡导者,如果您愿意。一些自称的。他们培养了那些重要的合作。像Andra Keay这样的机器人福音传教士位于强大的力量的最前沿。
Keay是加利福尼亚州(Silicon Valley Robotics(SVR)硅谷机器人机器人(SVR)总经理,该集团于2010年由湾区机器人公司联盟于2010年推出,包括成立议员Adept Technology,Bosch,Sri International和Willow车库。
“硅谷机器人非常多样化,”Keay说。“我们分布在如此多的垂直领域,这些公司的规模之大令人难以置信。我们拥有世界上最大的机器人公司之一Intuitive Surgical,我们还有许多小型初创企业。”
她说:“在开发初创企业的生态系统方面,在过去的10年里发生了如此之多,”她说。“我们看到更多的加速器开放,专注于硬件,甚至专门用于机器人。高通公司和TechStars刚刚开设了一个机器人加速器,而不是第一个专注于机器人的人。回到2012年,只有两个硬件加速器,两年内大约有15人开业。这很巨大!“
她认为这种现象到小批量制造,快速的原型设计,众筹,天使投资者,所有这些都可以更轻松地推出机器人初创公司。
基伊戴着很多帽子。她是Robohub.org的产业和创业关系总监,这是一个提供机器人新闻和观点的全球网站;全球机器人创业大赛Robot Launchpad创始人;他还是机器人花园(Robot Garden)的联合创始人,这是一个家庭友好型社区研讨会,推广机器人和STEAM(科学、技术、工程、艺术和数学)。她在澳大利亚长大,她说自己从小就对科技着迷。
“我被发生的变化所兴奋。这是我们技术的演变以及我们如何作为社会正在处理它。对我来说很清楚,机器人将成为下一波世界变化技术。“
传感器,软件和EOAT
除了新的协作机器人和双臂转动的头在展览地板上,机器人本身最近没有取得任何巨大的技术飞跃,至少在工业领域没有。即使是传统的机器人制造商也会告诉你,今天最大的改变者是传感器、软件和手臂末端工具(EOAT)。这是最近取得最大进步的领域,也是未来五年有望取得最大飞跃的领域。
Keay表示同意。“最让我兴奋的是末端执行器的情况。我认为这完全改变了游戏规则。”
她为你的观察名单列出了初创公司。(Keay在本文中引用的一些公司担任顾问和投资者的角色。)
“我真的很喜欢这个普遍的夹具(参考帝国机器人干扰转型技术首次在康奈尔大学开发。我们在这篇文章的最后一个春天覆盖了Versaball®,拿我的手,看到机器人结束效果的未来)。但我真的很兴奋,软体机器人发生了什么,“柯伊说。
她引用初创企业软机械公司和活塞。“它们都在努力致力于气动,柔软,兼容,安全,最终效果,可以处理令人难以置信的各种物体。Pneubotics是在旧金山的其他人旋转。软机器人是哈佛大学的WhiteSides研究小组的分拆。这是研究我们都知道了很长一段时间,但现在已经走出了研究实验室。它正在商业化。“
她补充说:“也有像righth Robotics这样的公司。”“有很多有趣的、新的、低成本的、敏感的抓手正在推出,每一个都有非常不同的应用。”
Keay说,软机器人末端执行器将把自动化扩展到新的领域。“他们将能够处理食品、软包装和纺织品。这是很多有潜力被机器人实现的过程。”
软机器人夹具
我们触动了软机器人,其早期的DARPA资助的研究(Chembot),以及在本文的服务机器人区域中扮演的重要作用,我们与服务机器人的自治未来。
该公司柔软的机器人公司于2013年由哈佛大学乔治怀特(George White)和Longtime Collaborator Carmichael Roberts以及他们的学术合作博士博士哈佛大学的学术协作博士。他们的温柔,柔和的夹具将于去年秋天首次公开首页。
我们现在正在与一些非常大的公司交谈并展示我们的技术,“软罗迪斯州剑桥,马萨诸塞州剑桥首席执行官Carl Vause表示。“最伟大的兴趣是在非结构化的挑选和包装应用中,在许多电子商务和零售物流业务中占据突出。”
这视频该视频展示了手握各种电子商务物品,从办公用品、书籍和各种大小的纸箱,到包装好的礼服衬衫和袋装大米等可变形物品,甚至是一个10磅重的壶铃,以展示手握的威力。软机器人并不意味着弱。
Vause说他们目前正在研究第五代夹具。镜像末端效应器是第三代。
“What’s changing is that we’re better at converging on the right size and force profile for the kinds of e-commerce objects that we’re targeting, and getting closer to the point where we have maximum versatility across all possible e-commerce objects. The most coverage that we can in a single device.”
“传统物流集中在一千件T恤的移动托盘上,”他说。“现在,这是为了给我一个T恤,足球和沙拉过滤器。”
“我们的技术专注于软执行器,”求助于,将机制与气球状夹具区分开来。“我们制造在液压或气动加压时进行物理工作的设备,因此您可以获得一个像手指的动作或适用的掌握。”
“如果我们要做一个捡起南瓜的大设备,或者做一个捡起钢笔或信用卡的小设备,几何学是很重要的。”这包括物体的大小,气动网络的具体形状,以及它们在装置中的分布方式。几何之后的第二个重要组成部分是材料。我们想要一种非常适合采摘番茄的设备,或者一种更严格的设备来采摘大米或壶铃。”
坚强,但符合要求
Vause说,他们使用的材料制作执行器是所有弹性体,这是这种设计选择,使它们具有固有的安全性。最终效应器在可用电量上运行,并在市场上的任何机器人武器准备就绪。
沃斯解释说:“软机器人的颠覆性在于原型循环。”“传统的机器人操作器可能需要几个月或几年的时间来开发原型、调试和上市,而我们目前的原型开发周期可以短至三天。我们从其他机器人公司得到的反馈是,‘难以置信,我们从未见过哪家公司做得这么快!这是因为制造业的快速发展。我们在内部使用3D打印技术制作所有的原型。”
“我们目前正在与潜在的合作伙伴合作,真正确定他们的应用需求。这将带来资金,希望今年。现在,我们的目标是物流、仓储和先进制造业。”
3 d打印EOAT
其他末端执行器制造商也使用3D打印来加快设计和构建周期。我们在整个机器人行业中都听到了所有颠覆性技术的隆隆声。
ASS端臂模具公司使用3D打印技术制造塑料成型应用的真空端执行器。位于密歇根州普利茅斯的德国EOAT制造商北美业务的副总裁Juergen Kortberg表示,由于低负载的笛卡尔机器人经常部署在塑料注射成型中,因此3d打印末端执行器的轻量化设计至关重要。
他说,eoat的独特特征是其空气和真空供应的空心内部通道。不需要空气软管。
“我们还使用3D打印机制造标准的现成夹具,”Kortberg说。
该公司的IPG夹持器是用选择性激光烧结(SLS)打印机制造的,通过在零件上一个小开口的内径内扩张来夹持零件。此处提供其他信息还有一段3d打印抓手的视频。
3D印刷机器人
铰接式机器人被用于3D打印的原材料,或添加到现有的模具或需要修理或组装的零件。
“我们拥有使用六轴机器人进行3D打印的客户,”加拿大蒙特利尔省Jabez Technologies总裁Chahe Bakmazjian说。他公司的robotmaster®软件用于离线机器人编程在上一个关于机器人材料去除的文章。
Bakmazjian表示,他的几家现有客户已经提供了机器人3D打印应用,或者在开发过程的研发期间,用于3D印刷各种材料,包括基于树脂的家具,冰雕,组件冰酒店,以及金属零件。他说,一些是用于军事用途,他们正在制造粉末合金部件,将烧结。他还说,3D打印正在使用等离子或激光焊接工艺从金属中制造出一个粗糙的库存零件,然后将最后一个零件磨成合适的尺寸。
“一些客户正在通过使用3D打印进行模具修复,以添加材料以磨损或损坏的部分,”他补充道。robotmaster软件正在许多应用程序中使用,以自动计算和优化用于3D打印编程的机器人轨迹。
据报道,在其他3D打印应用中,机器人系统集成商也在使用3D打印机来制造部件,以验证他们自己的系统设计和概念。这通常是必要的,因为他们的客户还没有提供的部件,以系统径流。随着3D打印机成本的下降,这一活动预计只会增加。
无处不在的传感器
在3D打印技术撼动EOAT领域的同时,传感器技术也迎来了创纪录数量的新玩家。这对机器人来说都是好消息。
“传感器是最大的痛点之一,但也是我们看到改善最快的领域之一,”SVR的Keay说。“传感器的价格正在下降。这种无处不在,尤其是在其他设备上,正在蔓延,我们的传感器越来越好。”
“我认识的大多数机器人公司都在呼吁更好、更小、更便宜的传感器,以及嵌入式传感器,”她说。“人们想要激光雷达。在过去的六个月里,我到处都能碰到激光雷达初创公司。人们首先想到的是美国激光雷达、扫描机器人和视觉机器人。”
在协作前方,传感器发挥枢轴作用。未来对于由智能传感器启用的人机机器人协作是光明的。
“人们想要有更多的互动,”Erik Nieves说,他是俄亥俄州Miamisburg的Yaskawa Motoman公司的技术总监。他们想要安全的做这件事。我认为下一个重要的步骤是传感器,在那里的人米将变得更好地确定数字,位置,并有一天,在机器人工作空间的人的意图。”
“现在,您有一个安全额定传感器,例如轻型窗帘,”他说。“我踏入它,我打破了那个障碍,然后你进来了我。现在有两个人,但机器人并不真正知道。不是它现在很重要,因为我们中的任何一个都在那里没有做任何事情。你和我都休假,然后也许机器人继续下次操作。“
“但随着机器人和运营变得更加复杂,您必须停止处理两个维度,”聂人说。“我们需要投入批量。这真的是下一个大事。有人将提出一个安全额定的体积传感器。想想安全额定的Kinect传感器。在未来,合作将更加自然,这意味着它必须比现在更聪明。“
更智能技术的一个例子是跳跃运动传感器。当您可以将机器人的运动引导到整个房间时,您的食指变得非常强大。看看这一点视频。
现在把这项技术应用到移动机器人上。看看这个视频从库卡实验室。将Leap Motion与虚拟现实技术、可穿戴设备、机器人结合起来——想象一下这种可能性。简单地令人兴奋!
更聪明的软件
智能传感器需要真正的智能软件。两者都有机器人更好。
MoveIt !是移动操作的开源软件。根据开发人员的网站,该软件纳入了运动规划,操纵,3D感知,运动学,控制和导航的最新进展。它在各种传统,协作和移动机器人的alpha测试中。
这视频显示使用软件的不同机器人和应用程序的剪辑。
安川大学的尼夫斯说,这种技术将在人类和机器人之间更复杂的互动中发挥重要作用。
“即使是现在,如果它是合作的,那也是原始的,”他说。“这个机器人一直按照程序设定的做,如果我挡了它的路,它就会停下来。无论它是在击中我之前还是之后停止,都不重要。它并没有因为我在场而改变它的行为。MoveIt !软件比这更聪明。它会说,哦,有人挡道了,让我重新规划我的动作,这样我就可以绕过他们了
这视频*展示了安川双臂机器人使用软件进行协调的直线运动和轨迹规划。机器人会自我检查它的两个手臂和其他物体之间的碰撞。警告:把声音关小,否则老板会认为你在隔间里开俱乐部。
智能自动化
随着传感器价格的持续下跌,以及用于处理它们收集的所有数据的软件变得更加强大,我们将看到这种技术渗透到机器人行业。
SVR的Keay说:“更好的传感器对机器人来说很好,但在其他一系列应用中也需要它们。”“如果我们让机器更容易导航和阅读世界,那么我们就会拥有更强大的机器,而无需机器本身变得完全强大。”我认为我们将在未来五年内进入一个机器可读的世界。”
她说:“如果我们看看智能手机的广泛使用,你就会明白这是如何成为可能的。”“我们将在更多的地方拥有这种技术。我看到一些非常有趣的工业互联网初创公司,他们不仅关注我们家中的物联网,而且还在工业领域进行大规模的研究,有很多传感器和大量数据可以制造一切都效果更好。那些是类似视图机和夜莺分析的公司。“
“这对机器人来说非常重要。我们现在在自动化过程的每个阶段看大数据和分析,这可能是未来五年的最大趋势之一。我认为它已经在我们身上。这是关于智能自动化。“
工业物联网
智能自动化、机器对机器(M2M)通信、云计算、物联网(IoT)——这是关于连通性的。网络高速公路正在推动这场最新的工业革命。制造商将需要增强他们的信息架构,保护他们的网络免受人为错误和恶意,标准化数据系统,并收集可操作的见解,以在全球经济中具有竞争力。重点将是智能制造。
“物联网技术将有助于推动和改造运营,特别是在制造业中,”罗克韦尔自动化公司的市场开发连接的企业麦克韦尔自动化公司麦克沃尔斯州,威斯康星州密尔沃基。“较新的技术和连接到网络的设备实际上可以帮助加速客户可以从我们称之为工业互联网(IIOT)的价值。”
他解释道:“2013年,思科系统(Cisco Systems)就他们所说的‘万物互联网’的价值进行了一项研究。”“归根结底,他们认为未来10年将有大约19万亿美元的价值面临风险。制造业是最大的,大约有4万亿美元的市场机会。”
汉娜注释了制造商可以开始利用物联网价值的主要领域:资产利用率,员工生产力,水平整合,客户体验和创新周期。
罗克韦尔公司的功能安全专家George Schuster认为,集成和安全是机器人和工业物联网广泛采用的关键因素。
舒斯特说:“我们简化了用户体验,标准化了用于设计、调试和操作这些更复杂、更灵活的制造系统的工具,机器人是其中的关键部分,这在提高普及率方面非常有效。”“我们将整合的复杂性视为许多夫妻店或小型制造商的进入障碍,它们可能没有那么长期的能力和接触这些机器人技术的机会。我们将看到,随着我们消除集成的复杂性,采用率将显著提高。”
“机器人安全方面的改善和技术演变是另一个关键的推动因素,”他说。“其中一项技术是协作机器人。同步机器人是另一个。协作机器人,安全功能允许人员和机器人在更密切的合作中,是推动过去闻所未闻的应用。我们可以利用机器的智慧,适应性和灵活性的不懈,适应性和灵活性,并利用在制造过程中共同努力的优势。“
Schuster在包装行业中获得最大的增长和上升的收养率,其次是一般金属切割,航空航天和大会运营。
网络融合
罗克韦尔的汉娜表示,该过程从网络融合和共同标准开始。
“当您采取更广泛的整个工业IOT视野时,其中一个关键件是网络融合。您必须使植物或操作的整个基础设施的真正关键部分。我们必须远离这些专有有不同类型的专用网络的标准。在过去,你需要有一个运动网络、一个安全网络、一个信息网络和一个I/O网络。你必须把它变成开放标准。”
“我们认为开放标准是以太网IP,互联网协议,”汉娜说。“我们必须远离这些不同的IT和OT网络来真正考虑它作为融合,安全和协作的操作,因此所有这些智能设备都建立了内容的东西可以安全地沟通。“东西”可能是一个机器人,或者它可能是机器人上的传感器。所有的事情都必须能够一起沟通,以便真正达到物联网的价值。“
这不仅仅是一个网络安全问题,“汉娜添加了。“我们谈论安全成为一种深入的防守方法。”
罗克韦尔的舒斯特强调了综合方法的重要性。“我们有能力直接通过以太网/ IP网络(通常有线,但可以是无线)传达安全数据。我认为普遍社会缺乏了解,关于如何安全,正如他们第一次出现的可编程安全系统一样安全。有很多关于那个管理的问题。技术不管理自己。它是适当支持这项技术的人员,程序和流程。“
舒斯特解释说:“我们的安全网络,以太网/IP安全,是建立在一个被称为黑色通道的基本概念之上的。”“这就是它通过有线或无线连接工作的原因,因为设计的假设是,安全是在终端设备,而不是在网络。黑色通道意味着网络被认为是100%不可靠的。安全在罗克韦尔GuardLogix系统的安全控制器中它在机器人控制器的安全系统中或者安全I/O模块,或者驱动或运动设备中。与他们之间的关系无关。”
大数据,大问题
随着制造商的业务变得更加互联,数据开始从多个来源流入,就存在着数据过载的风险。
“人们正在谈论的新技术推动者是大数据和分析,”罗克韦尔的汉娜说。“定义数据是并定义需要连接的设备是我们需要思考和准备的一部分,”他解释说。“只是因为某些东西可以连接到网络并不一定意味着你需要。您必须查看连接到网络的特定设备的值以及与之关联的风险。数据本身并没有做任何事情。它必须放入语境化格式,可操作的格式。“
大数据具有重要问题。汉娜说要问自己,“谁将拥有那种数据?我们如何管理该数据?你打算怎么办该数据?“
他补充道:“数据是一个组织最有价值的资产之一,因为其中很大一部分是知识产权所在。”
联系企业
汉娜建议制造商开始评估其目前的系统。
“当您考虑如何利用事物互联网时,您真的应该为您的网络基础设施进行基准评估。”
罗克韦尔开发了一个综合模型,该模型包含了实现更智能OT/IT网络的措施和最佳实践。这互联企业成熟度模型白皮书走过五步过程。
汉娜说,世界上最大的自动化公司走了谈话。罗克韦尔通过朝向连通企业的五个步骤进行了自己的旅程。
“很多人认为我们作为自动化供应商,但我们了解了制造商的挑战是什么,”汉娜说。“为什么?因为我们也是制造商。我们有20家植物,近40万天销售。“
要使连接的企业成功,就需要跨组织所有级别的协作。
社交机器人
当我们谈论工业机器人的一个子集时,协作就呈现出不同的角色。协作机器人指的是人与机器人的交互,这是本文最近讨论的内容,合作机器人的领域 - 以多种形式赋予我们的权力。
服务机器人还涉及人体机器人互动,但在工业领域之外。SVR的Keay在这个相对年轻的机器人领域注明了一些初创企业。
她说:“我认为另一个非常重要的趋势是新型社交机器人,它不仅适用于个人机器人,而且适用于所有类型的机器人。”“比如Jibo, Aldebaran公司的Pepper,或者像Fellow Robots公司的OSHbot, Future Robot公司的Furo, Savioke 's Robot Butler和5 Elements Robotics公司的budget这样的机器人亭。”
她说,这些机器人具有超越个人机器人的影响,并延伸到专业的服务甚至工业机器人。与人们的直接互动意味着接口正在改进。主流中的社会机器人越多,我们在界面方面的改进就越多。较新的协作机器人的目标之一是让他们在工厂地板上与人一起工作,并这样做我们需要更好的接口,如语音激活或其他更多的自然HRI接口。
柯伊使我们不得不停止试图培养人们与机器人一起工作的突出点,而是设计机器人与人一起使用。很多同意。
使用方便
用户友好性和机器人教学,或真正的编程,仍然是使用上的障碍,特别是在中小型企业中,这一领域预计将在未来5年出现大幅增长。
安川的尼维斯说:“在传统机器人行业之外,你必须让教学变得更容易。”“你所到的地方并没有机器人人。如果你能像训练操作员一样训练机器人,机器人就能在这些地方取得成功。这就是人们想要的。”
“在这项业务中,我们只做两件事。我们复制人类能力,一旦我们这样做,我们就会扩大这种能力,“聂解释说。“现在,我们做了复制教学功能的糟糕工作。我们制作了这个界面,这个界面,允许您描述任务,但这不是人类能力。人类能力是,来到这里,我想展示如何这样做。“
与终结器制造商Robotiq合作的Yaskawa开发了机器人MIG焊接的Kinetiq教学,这使得操作员将机器人手用于所需的焊接位置而不是用教导吊坠编程。
“这是我们试图简化的机器人编程的最初过程,”Nieves说。“提高易用性的机器人是获胜的机器人,而不是每秒速度提高5度的机器人。”
本文中出现了一个Kinetiq教学案例研究,机器人填充焊接间隙。现在,该技术主要用于电弧焊接,但它可以用于其他类型的机器人过程。
机器人机器人协作
有很多关于协作机器人的炒作,机器人工业协会(RIA)经常引发讨论。但是合作有多种形式,不仅仅是人类和机器人之间的合作。机器人与机器人的合作同样有趣,由于先进的传感器和软件,我们将在未来看到更多的机器人团队。
在这种情况下,Kuka六轴机器人的团队钻头,填充了大约60,000个紧固件,用于组装波音777喷气式飞机机身的面板。此版本与视频一起描述该过程。
Mike Beaupre是密歇根州谢尔比镇库卡机器人公司的新市场销售总监,他提供了波音公司在fab项目中部署的先进制造技术一瞥。
“他们使用激光跟踪系统作为机器人和工件准确定位系统的一个组成部分,”Beaupre表示,参考释放中提到的引导系统。“对于机器人来做手动操作员通常在机身两侧做的,并为钻井制作这种杠杆,机器人使用具有力扭矩传感的专业工具。”
他说机器人位于机身两侧。“在机身面板的另一侧(机身面板)上的铆钉上的打击者只是以维持的力量支持。机器人使用合作运动。一个人正在将铆钉上的冲击器施加到形成它,另一个正在进行“支柱”,该“支付”在该力施用期间持有铆钉。在我们的情况下,它总是一个每个机器人的控制器。他们通过以太网链路互相交谈,以便合作技术,因此所有机器人都在一个常见的控制系统上。“
他说,粮农组织计划仍处于研发方面,但近于最终发展。此时,该行动将在华盛顿埃弗雷特的波音总部生产。
“该计划非常成功,”Beaupre说。“他们非常兴奋。它改变了一切。“
毫无疑问,其他飞机制造商将注意到。
大黄色的团队在工作中也很难。“我们正在努力鼓励多机器人协作,”密歇根州罗切斯特山的FANUC Americ Corporation的国家客户经理和航空航天克里斯·布兰斯特和航空航天。
“多机器人配置的最大问题是与碰撞相关的风险,”Blanchette说明。“工具损坏,机器人和生产停止。在过去,OEM和集成商已经远离机器人与机器人一起使用的机器人,因为它太难确保或保证不会碰撞。传统上,必须手动执行碰撞避免的执行。“
“现在FANUC具有智能干扰避免,允许多个机器人在同一个工作区中一起工作,”他说。“您运行该软件,它在数学上计算碰撞机会的位置,然后您将它们与以太网连接在一起,然后将它们自动监控它们。所以现在你可以非常可靠地建立具有多个机器人的程序,并知道您将无法碰撞。“
这视频显示两个架空,轨道安装的机器人抵制四台机床。Fanuc的Irvision干扰避免功能用于防止机器人碰撞,同时在重新抓地站交换零件。
布兰切特对这种技术以及其他先进的软件和传感技术给机器人带来的前景感到非常兴奋。
他说:“这是机器人技术的伟大时代。”“我相信我们正处于一场机器人革命中。这是一件全球性的事情,我们所看到的活动、我们所看到的机会以及可用的工具使机器人在制造业中的应用比以往任何时候都更具吸引力。”
智能制造
协作趋势的一个主要组成部分是研究界、标准机构和工业部门之间的知识共享。如果美国的智能制造计划和欧洲的工业4.0要取得成功,协作环境至关重要。
马里兰州Gaithersburg的国家标准与技术研究所(NIST)在帮助美国工业资本化对动态生产系统中发挥了不可或缺的作用。NIST在工程实验室内的智能制造计划的机器人系统开发和部署了用于制造中使用的智能机器人系统的测量科学。
“你可以和那些拥有这些机器人系统或视觉系统的人的人交谈,当他们听到他们时听起来很大,或者在贸易店看到它们,但他们安装了它们,无法真正实现他们所开放的事情。我们正在努力避免这种情况,“NIST的Elena Missina,Group Lader,Sunipution&Mopility说,以及智能制造计划的机器人系统经理。
她说:“我们对特定解决方案或产品的性能进行了描述,这样你就可以将它们与你的特定应用相匹配。”“最终,这样做能降低采用新技术的风险。”
“与此同时,拥有这些衡量绩效的方法是指导创新的一种方式。如果你在为机器人开发一个新的感知系统或新的末端执行器,如果你有这些测试方法和测量性能的方法,它会刺激你做得更好。它在某种程度上体现了最终用户的需求。”
梅娜说他们一直在寻找行业的意见。他们还试图弥补从研究界和制造商的未来需求中出现的发展之间的鸿沟。
“这对我们来说非常重要,因为我们不喜欢在真空中工作。理想的模型是,我们可以从各种厂商那里获得一系列的投入,从小到大型,航空航天到消费产品,以及各种应用,并且可以帮助我们真正了解域名。“
她说,她的项目集中在国家和地方层面的发展领域,包括机器人-人的协作和移动性、3D成像、末端执行器和触觉传感,以及中小型企业的机器人。
“我们在机器人行业的近期看到了什么是机器人和人类之间的劳动分工,”墨西拿说,“他们可以并排工作,他们每个人都做到最好,或者机器人帮助人类by holding things in certain orientations, so it’s easier for the human to access parts of the assembly.”
“我们在协作机器人领域非常活跃,”梅西纳解释说。他说:“我们还将着眼于更下游的机器人-机器人协作,也就是让机器人团队共同完成作业。它可以是两个工业臂,一个用于定位部件,另一个用于钻孔或放置部件。”
“但你也可以考虑在移动平台上添加一个工业臂。RIA有工业武器的安全标准。有一个独立的安全标准组织处理agv。但是当你把一个机器人手臂放在一个移动平台上,谁来处理它的安全标准呢?有时安全标准在如何处理某些情况上不一致。所以这是NIST研究的一个领域。”
她说,目前的项目包括考察agv的性能指标,不仅考察它们避开障碍物的能力,还考察系统找到安全绕过障碍物的路径的能力。NIST的研究人员还参加了ASTM委员会,该委员会开发测试方法来评估3D成像系统在6个自由度下如何确定部件的姿态。其他研究正在加快机器人的任务分配,并定义接口,使新的传感器和组件更容易集成到一个系统,以及机器人到企业的其他部分。
“NIST还拥有一个小型企业创新研究(SBIR)计划,并通过,我们正在使用一个名为SYNTOUCH的触觉传感公司,因此我们正在尝试用于机器人手的先进触觉传感器并测量掌握操作的性能。”
与中小企业合作
梅西纳预计,协同机器人将产生重大影响,尤其是在制造业的某些领域。
“我们看到越来越多的协作机器人面世,我认为这真的会有所不同。当你可以在同一个空间中拥有一个人和一个机器人时,你就可以利用它们各自的优势。这对中小企业尤其重要,因为机器人对这些企业的服务确实不足。”
“NIST在所有50个州的MEP中心拥有制造扩展伙伴计划。我们正在努力通过他们努力实现中小企业,开始了解他们能够有效地使用机器人成本和其优势所花费的内容。该计划目前正在不断发展。“
她引用了移动操纵器作为一个增长的另一个领域。“如果你有一只胳膊,你可以在需要时将手臂带到不同的工作站,这将有助于成本效益。”
NIST的机器人研究人员在几年前开始测试机器人,以便为城市寻找和救助,主要是为国土安全部门。现在他们已经通过ASTM获得了近20个测试方法。他们在寻求工业部门的倡议方面构建了这个知识库。
“我们不是想让任何人不及格,”梅西纳说。“我们正试图扩大机器人的使用。我们试图让人们创新,扩大市场。”
“中小企业是不足的,所以我们希望能够让他们传达可能对他们特定的挑战。我们希望将那些转换为测试方法和测试床,以便人们可以尝试解决这些问题,我们可以衡量它们的解决程度。这应该给中小企业的信心,他们可以在这个机器人上花一大块改变,他们从未买过以前,它不会在机器人陵墓中最终。“
移动性
没人愿意看到一个机器人倒在工厂的角落里积尘。移动机器人正在努力成为不可或缺的。
安川的尼夫斯说,移动性和便携性是强大的促成因素。“因为工厂的地板是平的,机器人可以滚动。机动性是力量的倍增器。像做苦工一样移动机器人。机动性提高了机器人的利用率。”
他说:“现在,机器人决定工厂的布局,这样机器人就可以高效地工作。”“机动性将布局的权力交还给了工厂工程师。让我布置我的工厂,让它最适合我和我的物料流,你(机器人)来到需要完成工作的地方。”
很快,带有机械臂的自主和半自动移动平台将开始从研究实验室进入我们的工厂、办公室和仓库。这是一个视频一个移动机械手在装洗碗机。一个额外的扭曲将这款混合动力车带到新的高度。
移动单元格也不远。看看这些移动协同机器人概念这可以改变车间地板。
然而,工业安全标准界将赶上这种新的机器人。风险评估仍然是黄金标准。
专业机器人正在崛起
柯伊对合作机器人的期望现在是锻炼。“我认为他们不会对几年产生重大影响,但是当他们开始产生影响时,我认为这将是一个巨大的影响。我认为我们将重新配置制造业的方式,并将自动化流程扩展到以前没有的领域。“
她也是个人服务机器人的温暖。专业的服务机器人她很感兴趣。
她说:“我认为个人机器人可能是未来5年最不引人关注的领域,尽管它是人们在想到机器人时想到最多的领域之一。”“农业、物流以及医疗和健康机器人领域正在发生的变化真的令人兴奋。”
“在过去的一百年中,我们已经看到了农业实践和农业雇用的人数完全改变。我们面临另一个临界点。没有人留在农场上,而剩下的人是老龄化。“
农业机器人
据Keay说,农民们发现机器人把他们从繁重、不方便的工作中拯救出来,比如在凌晨4点给贝西挤奶。对于一些农民来说,这关系到迅速老龄化的农业人口的生活质量,以及如何留住现有的劳动力。其他农民对挤更多的奶牛更感兴趣,从而产生更高的产奶量,赚更多的钱。她提到了Lely和DeLaval等机器人挤奶系统的制造商。
想知道挤奶机器人吗?看看这个视频。没有牛在这里倾斜。这是高科技的东西。
Keay还提到了农业领域的其他杰出公司,如Blue River Technology和Harvest Automation。两者都更注重园艺方面。
“有人可以做一篇文章和描述27个农业机器人的事实说明了空间如何发展,”柯伊说,弗兰克托特的机器人分析师2014年11月农业调查。
Tobe是Robot报告的编辑/出版商和Robo-STOX™全球机器人和自动化指数(Robo)的Cofounder。我们在去年的首次预测中给了一个丰盛的点头,机器人在2014:市场多样性,合作机器人和全球投资。
在解雇AG空间之前,请记住,在类固醇上基本上是粗糙的拾取机器人的几个机器人。它们不仅是移动的,而且还具有协作,旨在安全地与人类安全地工作。如果他们在您附近的仓库或配送中心弹出,请不要感到惊讶。
医疗机器人
修改医疗用途的传统工业机器人和新的协作机器人正在将医院和医疗中心转变为迷你工厂,自动化和简化,以处理患者和程序的数量,表明人口老化。
配备高负载机器人的混合手术室用作患者定位器和挥动先进的诊断成像设备和微创手术,在同一个房间中执行各种程序,使或作为我们最先进的工厂的敏捷。
康复机器人喜欢Hirob.模糊工业,协同和服务机器人之间的线条。
“我们开始看到的东西不再是那里的大工厂,”Svr的柯伊说。“工厂现在将会很小,它会很敏捷,它将在每个企业中。”从农场到工作室,到医疗中心,自动化将到处都是。
娱乐机器人
一旦工业机器人离开工厂地板并被委托进行商业用途,他们进入了专业的服务机器人技术领域。
第一批登上舞台的工业机器人之一来自ABB Robotics。RoboScreen®技术是由robot Arts动画师Andy Flessas与ABB合作的专利发明,将六轴机器人与最新的LED显示和媒体控制技术结合起来,提供引人注目的视频内容和同步的电子动画。首先是机器人娱乐系统2010年,这个机器人剧团作为邦乔维巡回演唱会的主要舞台道具环游全球,一举成名。
今天,机器人最近设置了舞台在皇家加勒比最新的游轮上安装机器人屏幕。已经舒适地作为旅游摇滚明星的背景,这标志着第一个永久安装,作为主要的性能场地的一部分,是海洋船上的第一部分。
在接下来的几年里,娱乐领域预计会因机器人技术而大幅增长。
“这将是一个巨大的市场,”密歇根州奥本山的ABB机器人技术和支持经理尼古拉斯·亨特(Nicholas Hunt)说。“我们所做的只是给了一个行业一个他们不知道存在的工具。他们都疯了。”
“很多人都希望这些机器人出于制造业的同样原因,”亨特说。“他们精确,他们是可重复的,你可以一遍又一遍地做同样的事情。就像电影阶段的电影船员一样。你拍了20次场景。你必须同样地拍摄它。这真的很难与人类,但有机器人,你只需再次按下按钮。
“你将看到这些机器人应用程序加速,”他补充道。
当你看到它们出现在你的陆上娱乐场所、互动购物点零售广告、以及城镇附近的夜总会和体育酒吧时,不要感到惊讶。
在另一个娱乐申请中,机器人与这种钴提示的三重奏一起玩。在这方面视频,大橙色差不多在拉斯维加斯的普通沼泽蓝色。
你再也不会以同样的方式看待盒子(或机器人)了。在这方面视频BOT&Dolly(谷歌的许多收购之一2013年),机器人精度,协调运动和灵巧都在全面显示。
主演角色再次进入库卡机器人;那些轨道移动它们?Joe Campbell副总裁兼企业部门经理 - 基于密歇根州的龙门机器人制造商Ann Arbor的产品介绍,这些来自古德尔TrackMotion楼层(TMF)产品线。
想要了解电影《盒子》幕后的制作过程,看看这个启发视频。
“我们也有我们的TMO高架轨道被使用与KUKA机器人操纵摄像机的高精度,高速电影序列,”Güdel的坎贝尔说。
还记得2013年的大片《地心引力》(Gravity)吗?那部电影就是借助工业机器人拍摄的。
摄像头后面也有机器人。看看这一点视频对于您当地的电视新闻通用的新视角。期望在不久的将来看到更多的电影镜,创意设计师和电视新闻工作人员在不久的将来使用机器人,进一步模糊了工业和服务领域之间的线路。
SVR的Keay将其全部放在角度上。“通过与机器一起使用,人们花了很多时间担心我们,但我认为我们将非常互补。使用计算和AI的自动化以及物理上与机器人人来说,将采取我们所做的一部分,但无论如何,我们将成为我们不做的部分。它将让我们专注于我们确实很好的部分。“
RIA成员在本文中有:
ABB机器人
ARM Tooling,Inc。的屁股结束
发那科美国公司
Güdel,Inc。
杰贝兹技术
库卡机器人公司
罗克韦尔自动化公司。
硅谷的机器人
软机械公司
西南研究所
日本安川电气Motoman