上海交通大學曹其新：面向柔性制造的移動操作臂抓取技術研究
【塑料機械網 熱點關注】過去的制造業是按照以產品為中心的生產理念下發展，率、高質量、自動化、零庫存是企業追求目標，在推進先進制造過程中機器人產業得到發展；在過去，機器人是制造自動化發展( CIMS和機器人技術在汽車制造)的關鍵，未來還是制造業主力軍。
在“OFweek2019(第九屆)機器人產業大會”上，上海交通大學/機器人研究所常務副所長曹其新教授發表了《面向柔性制造的移動操作臂抓取技術研究》的精彩演講，他就移動操作臂在本體結構設計、運動過程控制、環境和物體識別、路徑規劃、移動定位導航以及人機協作等關鍵技術上的研究和發展現狀進行了精彩分享。
隨著又一輪工業革命到來：工業4.0和中國制造2025，創新、速度、變化、個性化、多樣化給機器人產業帶來了挑戰和新發展機遇；機器人在工業3.0階段已經實現了自動化的高速、高精度生產。在工業4.0階段，機器人開始從“籠子”里走出來了，機器人不僅要與人配合，還要與機器人協同合作，越來越多的場景需要機器人的更多功能，而實現這一切還需要多種因素促成。而復合機器人的出現則邁出了步。
曹其新教授在此次演講中針對面向柔性制造的移動操作臂的環境感知、SLAM和抓取技術進行解密，提出了實現移動操作臂自主移動、抓取識別的解決方案。
AGV+機械臂的方式應運而生
來來的智能工廠應該是柔性制造，小批量、個性化定制成為未來趨勢，產線根據產品及時調整生產單元組合，開始物流系統自動化，可移動、靈活性、自主性、無線連接、即插即用、人機協作的機器人才是工廠真正需要的，移動機械臂的出現實現了原材料抓取、零配件選撿、裝箱、上下料、運輸等復雜任務。
機械臂，用以替代人體胳膊功能，AGV則用以替代人腿腳的功能，為了使機器人更加智能化、柔性化，同時具備腿和手的功能，AGV+機械臂的方式應運而生。
近些年，隨著機器視覺、機器學習、激光傳感器、深度相機等技術發展迅速，移動機械臂開始可以使用視覺信息，獲取環境信息，定位自身位置，識別并抓取目標物體。在工業上的應用前景開始明朗起來。很多機器人廠商抓緊機會開始推出自己的移動機械臂。
從庫卡到美國Fetch robotics都推出過移動機械臂，國內移動機械臂的發展速度很快，很多機器人廠商和研究團隊，如新松機器人、藍胖子機器人公司、上交、哈工大、浙大等，都在這方面在這方面做出國貢獻，但移動機械臂事實上還處于發展階段，在實際工業場景中應用的還比較少，難點主要在于機器人的穩定性和環境適應性上。
“移動機械臂的應用研究主要集中在其環境定位與導航上”，曹其新教授在演講一開始的時候就強調道。
在會議上，曹其新教授從技術的角度對激光SLAM、視覺SLAM、RGBD-SLAM、全景SLAM以及室外環境下多相機系統的全景SLAM、超聲SLAM、視覺與激光信息融合SLAM等導航定位方法的優劣勢進行了一一對比。
在室內或者GPS無法定位的情況下，基于傳感器地圖的同步定位與地圖構建技術的SLAM由此而誕生了，當傳感器為相機時，則稱之為視覺SLAM；與激光SLAM利用三維信息匹配定位不同，視覺SLAM因其低成本、可高密度捕獲信息等優勢，在近年受到了廣泛的關注。
而全景相機SLAM主要構造有雙魚眼組成的全景相機，可360°觀察周邊環境信息。 利用SLAM優勢可以觀測到全向信息。在性價比和精度以及優勢明顯，缺點是全景相機的原始圖像為圓形，畸變較大，需要進行圖像校正。
其次就是物體識別與移動抓取規劃技術，曹教授從模型識別、物體識別與姿態估計、3D物體數據采集到基于深度學習姿態識別、機械臂約束運動規劃、基于感知模型的自主抓取、基于感知無模型的自主抓取等方面均做了深入的研究。
后，曹教授表示，未來移動機器人市場有望達到千億美元，現在傳統工業機器人只有四百億美元。
當前，移動機械臂正在進入以前由人類及車輛占據的新領域，從倉庫和配送中心，到工廠車間，再到現在的實驗室和辦公區域，我們會看到越來越多這種自由行走的機器人
版權與免責聲明： 凡本網注明"來源:塑料機械網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-塑料機械網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用,并注明“來源:塑料機械網www.hmfcabc.com" 。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
本網轉載并注明自其它來源(非塑料機械網www.hmfcabc.com)的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，負版權等法律責任。
上一篇： 從網紅產品看硬塑包裝發展熱點與趨勢
猜你喜歡
所有評論僅代表網友意見，與本站立場無關。