多数市场分析指出,智能机器人是中国制造2025战略确定的重点发展方向,未来将具有广阔的应用和市场前景。从长远来看,智能机器人的市场规模将介于智能手机和汽车之间,意味着这将是一个规模有望达到万亿的市场。据悉,科研团队逐渐将工业机器人研发重点由基础技术研发向应用开发转变,使工业机器人更加智能化,具有更强的感知能力、更好的机敏性,并且可以自主执行任务。
工业机器人
顺应制造业转型升级 企业积极布局机器人产业
近年来,我国许多制造业企业纷纷启动“机器换人”项目,开始积极布局机器人产业。更多企业将大门向机器人敞开,已不简单地是应对劳动力供给下降等挑战的被动之选,而是顺应制造业转型升级的主动作为。
国家“863”计划智能机器人主题专家组组长、哈尔滨工业大学机器人研究所所长赵杰介绍,我国已是世界公认的制造业大国,劳动力成本不断上升,人口红利消失,传统产业转型升级已经成为当务之急,发展以工业机器人为核心的智能制造技术将成为必由之路。低机器人密度和高人力成本、劳动力结构性短缺,使中国工业机器人市场拥有巨大潜力。
据悉,国内很多研究机构和大学开展了大量工作,在机构、驱动和控制等方面取得了丰富成果,为国内工业机器人产业的创新发展奠定了技术基础。但是国外机器人巨头抢占我国产业发展制高点,国内重复建设、产能过剩、创新成果转化率不高等都制约着我国工业机器人自主品牌的发展。挑战不仅仅来自国外巨头。据不完全统计,当前我国机器人相关企业超过400家,产业园区超过30家,大量企业蜂拥而上,各地区重复支持和建设,出现了同质化现象,存在产能过剩和恶性竞争的风险,难以培育出具有国际竞争力的工业机器人骨干企业。
面对综合实力上的系统性差距,中国机器人企业要更加重视资源、技术整合,走出一条新路子。业内人士表示,使工业机器人更加智能化,具有更强的感知能力、更好的机敏性将会使工业机器人具有更强的生命力,我国应逐渐将工业机器人研发重点由基础技术研发向应用开发转变。
嵌入式视觉系统助力工业机器人实现智能化
要实现工业机器人智能化,就必须让机器人拥有明亮的“双眸”和灵活的“大脑”,对此机器人视觉具有重要的作用。随着机器人等新兴产业的火热,机器人视觉成为当前的一大亮点和掘金市场。据预测,中国机器视觉市场规模到2015年将达200亿元甚至更多。
嵌入式视觉系统
伴随着工业自动化的发展,我国配套基础建设的完善,技术、资金的积累,各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能化需求开始广泛出现,国内有关大专院校、研究所和企业近几年也在图像和机器视觉技术领域进行了积极思索和大胆的尝试,逐步开始了工业现场的应用。
为了实现工业机器人智能化这个目标,中科院自动化所高技术创新中心主任原魁研究员率领团队潜心攻关,长期专注于智能机器人关键技术研究与应用,在高性能嵌入式机器人视觉系统、视觉导引AGV技术、工业机器人自动编程技术等方面取得了突出的创新成效。
他们开发的高性能嵌入式机器人视觉系统能够在FPGA(现场可编程门阵列)上实现80多种图像处理算法,处理速度远高于普通视觉系统,还能以100帧/秒以上的高速进行图像采集,具有功耗低、尺寸小、通用性好的特点。原魁介绍说,将这一视觉系统应用于各种工业机器人系统,可以提高工业机器人的智能水平,使机器人可以完成自动搬运、不良品检测等传统的工业机器人难以完成的任务。作为高性能机器人视觉系统的另外一种应用,原魁团队还将工业机器人安装在一台AGV(自动导引运输车)上,使机器人可以自动完成冰箱、洗衣机等家电产品门的开闭工作,为家电产品的测试提供了一种新的技术途径。
他们开发的工业机器人自动编程方法,改变了工业机器人需要通过专业技术人员花2天时间人工示教才能“领会”工作的繁琐,而是能让机器人根据普通技术人员的预定方案在30分钟内自动生成指令。这种自动编程方法让工业机器人能够自动处理碰撞等危险情况,还能根据情况灵活修改生成指令。