Ključne tehnologije in aplikacije inteligentnih robotov
Roboti so »kronski dragulji« predelovalne industrije, njihove raziskave in razvoj, proizvodnja ter uporaba pa so pomembni pokazatelji stopnje znanstvenih in tehnoloških inovacij v državi ter vrhunske-proizvodnje. V primerjavi s tradicionalnimi roboti, ki opravljajo preprosta in ponavljajoča se dela, so inteligentni roboti bolj inteligentni, prilagodljivi in-temeljijo na informacijah. Ozko povedano, inteligentni roboti združujejo tehnologijo inteligentnega zaznavanja s tehnologijo robotike, kar robotom omogoča natančnejše in popolnejše zaznavanje zunanjih informacij, sprejemanje pravilnih odločitev ter inteligentno presojo in hiter odziv na okolje na podlagi informacij o fuziji več-senzorjev. V širšem smislu je mogoče v proizvodni industriji z vzpostavitvijo digitalnih inteligentnih tovarn brez posadke in uporabo robotov kot osrednjih inteligentnih enot za zaznavanje in delovanje doseči vseprisotno zaznavanje in brezhibno integracijo s proizvodnimi operacijskimi sistemi, kot so predelava, montaža, logistika in skladiščenje; V neproizvodnih panogah globoka integracija nastajajočih tehnologij in tehnologije robotike omogoča ljudem, da uživajo v vrhunski izkušnji pametnega življenja v pametnih mestih. Zato inteligentni roboti predstavljajo prihodnji trend in smer razvoja robotov.
Razvoj ključnih tehnologij za inteligentne robote
Trenutno se roboti pogosto uporabljajo v človeški proizvodnji in življenju. Z nenehnim razvojem umetne inteligence, robotike in senzorske tehnologije so se roboti razvili iz tradicionalnih spletnih načinov poučevanja v inteligentne načine dela. Napredek vizualne tehnologije omogoča robotom, da dosežejo prepoznavanje položaja, prepoznavanje drže in celo pridobijo tri{2}}dimenzionalne značilnosti delovnega predmeta; Razvoj tehnologije nadzora sile je robotom omogočil natančnejšo taktilno povratno informacijo o svojih delovnih predmetih, s čimer so dosegli natančnejše operacije; Razvoj umetne inteligence omogoča robotom boljše načrtovanje in-odločanje v dinamičnih okoljih ter lahko podpira več robotov pri sodelovanju in opravljanju določenih nalog; Napredek tehnologije interakcije med človekom-računalnikom omogoča bolj naravno interakcijo med roboti in operaterji z glasom in drugimi sredstvi; Zaradi razvoja omrežne tehnologije so roboti postali inteligentne naprave za pametne tovarne, vključno z diagnostiko napak in vzdrževanjem opreme. Z napredkom tehnologije se funkcionalnost, zmogljivost in zanesljivost robotov še naprej izboljšujejo, saj imajo večjo prilagodljivost in inteligenco ter so sposobni dokončati zapletene in natančne naloge. To je predpogoj, da lahko roboti tehnološko v velikih količinah nadomestijo ljudi.
Ključni tehnološki razvoj prihodnjih inteligentnih robotov se osredotoča predvsem na naslednje vidike:
(1) Tehnologija načrtovanja optimizacije za robotske mehanizme
Tehnologije, kot so visoko{0}}razmerje nosilnosti, lahke roke, votla oblika zapestja, integrirani sklepi in nova zasnova biomimetičnega mehanizma.
(2) Visoko zmogljiva tehnologija za nadzor gibanja
Tehnologije, kot so varnostni servo pogon človek-stroj, mehki PLC, dinamično krmiljenje, visoko-hitro in visoko{2}}natančno načrtovanje poti in nadzor ter koordinacija več robotov.
(3) Inteligentna tehnologija interakcije-človeka z računalnikom
Programiranje brez povezave, 3D simulacija VR, tehnologije, kot so prepoznavanje glasu in kretenj, zaznavanje elektromiografije itd.
(4) Inteligentno zaznavanje, kognicija in tehnologija umetne inteligence
Tehnologije, kot so vizualno prepoznavanje in lokalizacija, nadzor sile, oddaljena diagnostika napak, semantično razumevanje in globoko učenje.
Glavne razvojne smeri izdelkov inteligentnih robotov
Roboti za javne službe
Roboti za javne storitve se vse bolj uporabljajo na javnih mestih, kot so restavracije, banke, bolnišnice in vlade. Storitveni roboti postopoma postajajo bolj človeku podobna orodja in igrajo vlogo pri reševanju vprašanj, kot je upadanje delovne sile, ustvarjanje varne družbe, ustvarjanje udobja in srečnega življenja. Nujno moramo razviti vrsto izdelkov, kot so roboti za dostavo hrane, roboti za hotelske storitve, roboti za prikaz dobrodošlice in roboti za nakupovalne vodnike, ter spodbujati njihovo uporabo v panogah, kot so restavracije, hoteli, nakupovalni centri in razstavne dvorane.
Robot za medicinsko rehabilitacijo
Roboti za medicinsko rehabilitacijo imajo značilnosti prefinjenosti, inteligence in minimalno invazivne tehnologije, ki lahko natančneje diagnosticirajo simptome, znanstveno analizirajo patologijo, zmanjšajo napake pri ročnem delovanju in zmanjšajo bolečino pacientov ter pospešijo hitrost okrevanja pacientov. Zaradi relativnega pomanjkanja medicinskega osebja imajo medicinski roboti velik potencial za razvoj kot nastajajoče medicinsko orodje. Nujno je treba razviti serijo ortopedskih vlečnih robotov, robotov za dostavo zdravil, oddaljenih medicinskih robotov, robotov za rehabilitacijo zgornjih in spodnjih okončin in drugih izdelkov za uporabo v medicinski pomoči, rehabilitaciji in fitnesu ter doseči predstavitvene aplikacije v bolnišnicah, rehabilitacijskih centrih in drugih ustanovah.
Robot za nego starejših in pomoč invalidom
Svetovno starajoče se prebivalstvo ter hudo pomanjkanje socialne varnosti in storitev, zdravstvenega osebja in opreme za invalide so družbi prinesli ogromen pritisk in izzive z več vidikov, vključno s socialnim pritiskom na pomožno in negovalno oskrbo, pa tudi s ponudbo-protislovjem povpraševanja, ki ga povzroča pomanjkanje visoko-kakovostnega zdravstvenega osebja. Tehnologija in uporaba robotov za nego starejših in pomoč invalidom bosta srebrnolasim in invalidom omogočila bolj pravočasno oskrbo, več skrbnega spremstva, več znanstvene rehabilitacije in zdravstvenega varstva ter živeli bolj dostojno življenje. Nujno je treba razviti serijo inteligentnih robotov za čustveno druženje, integriranih robotov v posteljne stole, negovalnih robotov, sprehajalnih robotov in drugih izdelkov za aplikacije za nego starejših in pomoč invalidom, ki jih je mogoče prikazati in uporabiti v domovih za ostarele, domovih za socialno oskrbo, družinah in na drugih mestih.
Roboti nove generacije
Kot odgovor na zahteve nastajajočih proizvodnih industrij želi nova generacija robotov preseči omejitve tradicionalnih robotov s fiksno bazo, povečati prilagodljivost proizvodnih procesov in doseči zapletene naloge, kot sta prilagodljivo sestavljanje in koordinacija več robotov. Razvite države in vodilna robotska podjetja v tujini dejavno širijo svojo prisotnost na tem področju, da bi zavzele tehnološke vrhunce prihodnje industrije robotike. Nujno je treba razviti vrsto izdelkov, kot so kompozitni roboti, integrirani večzgibni fleksibilni roboti in roboti z dvojno roko za nastajajoče proizvodne industrije, kot sta elektronika in medicina, da bi spodbudili njihovo uporabo.
Inteligentna aplikacijska programska oprema za industrijske robote
Z nenehnim širjenjem robotov v industrijskih aplikacijah, nenehnim nadgrajevanjem in zamenjavami izdelkov strank ter naraščajočim povpraševanjem po tehnologiji in natančnosti obdelave izdelkov postajajo vse višje tudi zahteve po robotski inteligenci. Vrzel med kitajskimi izdelki industrijskih robotov in tujimi državami se odraža predvsem v visoko{1}}inteligentnih aplikacijah, zato je nujno treba razviti specializirane industrijske programske pakete za-industrije višjega cenovnega razreda, kot so varjenje, predelava, sestavljanje in brizganje, ter dokončati spodbujanje industrializacije v tipičnih panogah.
Potencialni trg uporabe inteligentnih robotov
V prihodnosti se bodo z izboljšanjem tehnologije še naprej izboljševale funkcije, zmogljivost in zanesljivost robotov, ki bodo imeli višjo prilagodljivost in inteligenco ter bodo sposobni opravljati različne zapletene naloge in fine operacije. Zato se njihova področja uporabe nenehno širijo s tradicionalnih področij, kot je avtomobili, na nastajajoča področja.
(1) Storitvena industrija: roboti za javne službe, roboti za medicinsko rehabilitacijo ter roboti za pomoč starejšim in invalidom
Funkcije izdelka vključujejo uporabo različnih senzorjev, kot so vid, zaznavanje sile, laser, ultrazvok in infrardeči senzorji za spajanje informacij in izboljšanje inteligence robotov. Ima funkcije, kot so avtonomna navigacija in določanje položaja, načrtovanje poti, avtonomno izogibanje oviram in interakcija-človeški računalnik.
Tipične aplikacije vključujejo: prikaz, vodenje, razlago, prikaz predmetov, identifikacijo in presojo osebja, medicinsko pomoč, rehabilitacijo in fitnes ter čustveno druženje.
(2) Nastajajoče proizvodne industrije: prilagodljivi roboti z več sklepi, kompozitni roboti in roboti z dvojno roko
Lastnosti izdelka izpolnjujejo operativne zahteve glede varnosti, hitrosti, enostavne uporabe in visoke prilagodljivosti s prednostmi, kot so visoka hitrost, visoka natančnost in miniaturizacija.
Tipične aplikacije vključujejo natančno sestavljanje, sortiranje in sestavljanje komponent, avtomatizirano nakladanje in razkladanje proizvodnih linij, logistični transport, vzdrževanje opreme, pregled in čiščenje itd.
(3) Področje letalstva: inteligentni industrijski robotsko usklajen operacijski sistem
Funkcije izdelka vključujejo: zmožnost doseganja 3D modeliranja obdelovancev velike-velikosti s površinami proste-oblike in optimalno načrtovanje poti robota, dokončanje natančnih operacij obdelovancev velike-velike velikosti in omogočanje več robotom, da delujejo brez posadke hkrati, s čimer se izboljša delovna učinkovitost.
Tipične aplikacije vključujejo vzdrževanje delovnih postaj, brizganje velikih komponent, varjenje, strojne operacije itd.
(4) Logistično transportno področje: zunanji AGV, težki-AGV in lasersko vodeni AGV sistemi
Funkcije izdelka vključujejo možnost samodejnega in vodoravnega transporta težkih-predmetov, kot so zabojniki, v zapletenih notranjih in zunanjih okoljih.
Tipične aplikacije vključujejo: pristaniški kontejnerski prevoz, samodejni prenos velikih-hitrostnih železniških komponent, prevoz materialov težkih-tehničnih strojev itd.
