Kľúčové technológie a aplikácie inteligentných robotov
Roboty sú „korunovačnými klenotmi“ výrobného priemyslu a ich výskum a vývoj, výroba a aplikácia sú dôležitými ukazovateľmi úrovne vedeckej a technologickej inovácie v krajine a špičkovej{0}}výroby. V porovnaní s tradičnými robotmi, ktoré vykonávajú jednoduchú a opakujúcu sa prácu, sú inteligentné roboty inteligentnejšie, flexibilnejšie a -založené na informáciách. Užšie povedané, inteligentné roboty integrujú technológiu inteligentného snímania s technológiou robotiky, čo umožňuje robotom presnejšie a úplnejšie vnímať externé informácie, robiť správne rozhodnutia a inteligentne posudzovať a rýchlo reagovať na prostredie na základe informácií o fúzii viacerých senzorov. V širšom zmysle možno vo výrobnom priemysle zriadením digitálnych inteligentných bezpilotných tovární a používaním robotov ako základných inteligentných vnímacích a prevádzkových jednotiek dosiahnuť všadeprítomné vnímanie a bezproblémovú integráciu s výrobnými operačnými systémami, ako je spracovanie, montáž, logistika a skladovanie; V nevýrobných odvetviach umožňuje hlboká integrácia nových technológií a robotických technológií ľuďom vychutnať si dokonalý zážitok z inteligentného života v inteligentných mestách. Preto inteligentné roboty predstavujú budúci trend a smer vývoja robotov.
Vývoj kľúčových technológií pre inteligentné roboty
V súčasnosti sú roboty široko používané v ľudskej výrobe a živote. S neustálym vývojom umelej inteligencie, robotiky a senzorovej technológie sa roboty vyvinuli z tradičných online vyučovacích režimov na inteligentné pracovné režimy. Pokrok vo vizuálnych technológiách umožňuje robotom rozpoznať polohu, polohu a dokonca získať trojrozmerné prvky pracovného objektu; Vývoj technológie riadenia sily umožnil robotom mať presnejšiu hmatovú spätnú väzbu na svoje pracovné objekty, čím sa dosiahli presnejšie operácie; Vývoj umelej inteligencie umožňuje robotom lepšie plánovacie a rozhodovacie-funkcie v dynamických prostrediach a môže podporovať viacero robotov pri spolupráci a plnení konkrétnych úloh. Pokrok v technológii interakcie medzi človekom{4}}počítačom umožňuje prirodzenejšiu interakciu medzi robotmi a operátormi prostredníctvom hlasu a iných prostriedkov; Vývoj sieťovej technológie urobil z robotov inteligentné zariadenia pre inteligentné továrne, vrátane diagnostiky porúch a údržby zariadení. S pokrokom v technológii sa funkčnosť, výkon a spoľahlivosť robotov neustále zlepšuje, pričom majú vyššiu flexibilitu a inteligenciu a sú schopné vykonávať zložité a presné úlohy. To je predpokladom toho, aby roboty boli schopné technologicky nahradiť ľudí vo veľkom množstve.
Kľúčový technologický vývoj budúcich inteligentných robotov sa zameriava najmä na tieto aspekty:
(1) Technológia návrhu optimalizácie pre robotické mechanizmy
Technológie, ako sú ľahké ramená s vysokým{0}}pomerom nosnosti, dutý dizajn zápästia, integrované kĺby a nový dizajn biomimetického mechanizmu.
(2) Vysoko výkonná technológia riadenia pohybu
Technológie, ako sú bezpečnostný servopohon človeka-stroja, mäkké PLC, dynamické riadenie, vysokorýchlostné a vysoko presné{2}}plánovanie a riadenie trajektórie a koordinácia viacerých robotov.
(3) Technológia inteligentnej interakcie medzi človekom-počítačom
Offline programovanie, 3D simulácia VR, technológie ako rozpoznávanie hlasu a gest, detekcia elektromyografie atď.
(4) Technológia inteligentného vnímania, poznávania a umelej inteligencie
Technológie ako vizuálne rozpoznávanie a lokalizácia, kontrola sily, diaľková diagnostika porúch, sémantické pochopenie a hlboké učenie.
Hlavné smery vývoja produktov inteligentných robotov
Roboty verejnej služby
Roboty verejnej služby sa čoraz častejšie používajú na verejných miestach, ako sú reštaurácie, banky, nemocnice a vlády. Servisné roboty sa postupne stávajú viac ľudskými nástrojmi, ktoré zohrávajú úlohu pri riešení problémov, ako je úbytok pracovnej sily, dosiahnutie bezpečnej spoločnosti, vytváranie pohodlia a šťastného života. Naliehavo potrebujeme vyvinúť sériu produktov, ako sú roboty na rozvoz jedla, hotelové servisné roboty, uvítacie zobrazovacie roboty a roboty nákupných sprievodcov, a propagovať ich uplatnenie v odvetviach, ako sú reštaurácie, hotely, nákupné centrá a výstavné haly.
Liečebný rehabilitačný robot
Lekárske rehabilitačné roboty majú vlastnosti zdokonalenia, inteligencie a minimálne invazívnej technológie, ktorá dokáže presnejšie diagnostikovať symptómy, vedecky analyzovať patológiu, redukovať chyby pri manuálnej operácii a znižovať bolesť pacienta, čím urýchľuje zotavenie pacienta. Vzhľadom na relatívny nedostatok zdravotníckeho personálu majú medicínske roboty veľký potenciál na rozvoj ako vznikajúci medicínsky nástroj. Naliehavo je potrebné vyvinúť sériu ortopedických trakčných robotov, robotov na podávanie liekov, diaľkových lekárskych robotov, rehabilitačných robotov horných a dolných končatín a ďalších produktov pre lekársku pomoc, rehabilitačné a fitness aplikácie a dosiahnuť demonštračné aplikácie v nemocniciach, rehabilitačných centrách a iných inštitúciách.
Robot na pomoc a starostlivosť o starších ľudí
Globálne starnutie obyvateľstva a vážny nedostatok sociálneho zabezpečenia a služieb, zdravotníckeho personálu a vybavenia pre ľudí so zdravotným postihnutím priniesli do spoločnosti obrovský tlak a výzvy z viacerých aspektov vrátane sociálneho tlaku na pomocnú a ošetrovateľskú starostlivosť, ako aj proti{0}}rozporu s dopytom spôsobeným nedostatkom-kvalitného zdravotníckeho personálu. Technológia a aplikácia robotov na starostlivosť o starších ľudí a na pomoc so zdravotným postihnutím umožní strieborným vlasom a postihnutým získať včasnejšiu starostlivosť, viac starostlivej spoločnosti, viac vedeckej rehabilitácie a zdravotnej starostlivosti a žiť dôstojnejší život. Existuje naliehavá potreba vyvinúť sériu inteligentných robotov pre emocionálnu spoločnosť, integrovaných robotov na lôžkových stoličkách, ošetrovateľských robotov, chodiacich robotov a iných produktov pre starostlivosť o starších ľudí a aplikácie pomoci pri postihnutí, ktoré možno demonštrovať a aplikovať v opatrovateľských domoch, domovoch sociálnej starostlivosti, rodinách a na iných miestach.
Roboty novej generácie
V reakcii na požiadavky vznikajúcich výrobných odvetví je cieľom novej generácie robotov prekonať obmedzenia tradičných robotov s pevnou základňou, zvýšiť flexibilitu výrobných procesov a dosiahnuť zložité úlohy, ako je flexibilná montáž a koordinácia viacerých robotov. Vyspelé krajiny a popredné robotické spoločnosti v zahraničí aktívne rozširujú svoju prítomnosť v tejto oblasti, aby sa chopili technologickej špičky budúceho robotického priemyslu. Existuje naliehavá potreba vyvinúť sériu produktov, ako sú kompozitné roboty, integrované viackĺbové flexibilné roboty a dvojramenné roboty pre vznikajúce výrobné odvetvia, ako je elektronika a medicína, s cieľom podporiť ich aplikáciu.
Inteligentný aplikačný procesný softvér pre priemyselné roboty
S neustálym rozširovaním robotov v priemyselných aplikáciách, neustálym zdokonaľovaním a výmenou zákazníckych produktov a zvyšujúcimi sa požiadavkami na technológiu a presnosť spracovania produktov sú stále vyššie aj požiadavky na inteligenciu robotov. Priepasť medzi výrobkami priemyselných robotov v Číne a zahraničnými krajinami sa odráža najmä v špičkových{1}}inteligentných aplikáciách a existuje naliehavá potreba vyvinúť špecializované priemyselné softvérové balíky pre špičkové-odvetvia, ako je zváranie, spracovanie, montáž a striekanie, a dokončiť propagáciu industrializácie v typických odvetviach.
Potenciálny aplikačný trh inteligentných robotov
V budúcnosti sa so zdokonaľovaním technológií budú funkcie, výkon a spoľahlivosť robotov naďalej zlepšovať, pričom budú disponovať vyššou flexibilitou a inteligenciou a budú schopné vykonávať rôzne zložité úlohy a jemné operácie. Preto sa ich aplikačné oblasti neustále rozširujú z tradičných oblastí, akými sú automobily, do nových oblastí.
(1) Odvetvie služieb: roboty pre verejnú službu, roboty na lekárske rehabilitáciu a asistenčné roboty pre starších ľudí a ľudí so zdravotným postihnutím
Funkcie produktu zahŕňajú použitie rôznych senzorov, ako je napríklad videnie, snímanie sily, laser, ultrazvuk a infračervené žiarenie na spojenie informácií a zlepšenie inteligencie robotov. Má funkcie, ako je autonómna navigácia a určovanie polohy, plánovanie trasy, autonómne vyhýbanie sa prekážkam a interakcia medzi človekom-počítačom.
Typické aplikácie zahŕňajú: zobrazovanie, navádzanie, vysvetľovanie, zobrazovanie predmetov, identifikácia a posudzovanie personálu, lekárska pomoc, rehabilitácia a kondícia a emocionálna spoločnosť.
(2) Rozvíjajúce sa výrobné odvetvia: flexibilné viackĺbové roboty, kompozitné roboty a dvojramenné roboty
Vlastnosti produktu spĺňajú prevádzkové požiadavky na bezpečnosť, rýchlosť, jednoduchosť použitia a vysokú flexibilitu s výhodami, ako je vysoká rýchlosť, vysoká presnosť a miniaturizácia.
Typické aplikácie zahŕňajú presnú montáž, triedenie a montáž komponentov, automatizované nakladanie a vykladanie výrobných liniek, prepravu logistiky, údržbu zariadení, kontrolu a čistenie atď.
(3) Letectvo a kozmonautika: operačný systém koordinovaný inteligentným priemyselným robotom
Funkcie produktu zahŕňajú: schopnosť dosiahnuť 3D modelovanie veľkých-obrobkov s voľnými{2}}tvarmi a optimálne plánovanie trajektórie robota, dokončovanie presných operácií veľkých-obrobkov a umožnenie viacerých robotov súčasne pracovať bez ľudskej obsluhy, čím sa zvyšuje efektivita práce.
Typické aplikácie zahŕňajú údržbu pracovných staníc, striekanie veľkých komponentov, zváranie, obrábacie operácie atď.
(4) Oblasť logistiky: vonkajšie AGV, ťažké-vozidlá AGV a laserom navádzané AGV systémy
Funkcie produktu zahŕňajú schopnosť automaticky a horizontálne prepravovať-veľké predmety, ako sú kontajnery, v zložitých vnútorných a vonkajších prostrediach.
Typické aplikácie zahŕňajú: prepravu prístavných kontajnerov, automatickú prepravu veľkých-súčiastok železníc, prepravu ťažkých-materiálov strojárskych strojov atď.
