
圖說:國外科學家研發(fā)的“章魚”軟體機器人。
小“章魚”自己開門
上前幾步,“小心翼翼”地在門上“摸索”著,很快找到門把手,咔嗒一聲,門開了……“章魚”機器人自信地邁進大門,完成了一項任務(wù)。臨港科技園里的兩棟白樓就是上海智能制造研究院的所在,智能行走作業(yè)機器人研究所就在其中。在這里,上海交大機械與動力工程學院高峰教授團隊正研發(fā)面向現(xiàn)場救災(zāi)、物料搬運、娛樂等應(yīng)用的步行機器人,解決機器人構(gòu)型、驅(qū)動、控制、自動導(dǎo)航等智能步行機器人核心技術(shù)。“章魚”就是行走機器人大家族里的一員。
別小看這只6腿“章魚”,它的每條腿都有3個并行電機,相當于3條“肌肉”。“章魚”的大腦可以同時自主控制18條“肌肉”,讓自己行走得更平穩(wěn)。當路況發(fā)生變化時,聰明的“章魚”能計算出Z優(yōu)的“越野”方案,甚至每條腿的行走幅度都不同。開門的任務(wù)也不簡單,“章魚”觸碰到門板后,會輕挪3個點進行測量,就像輕輕敲3下門一樣,它在“大腦”中測繪出門的樣子,這樣一來,自己找到門把手就不難了。
這些機器人已經(jīng)具備世界領(lǐng)先的靈敏感知和智能“頭腦”。“章魚”的一個兄弟正在模擬工業(yè)生產(chǎn)中的軸承安裝,研究員將它“帶”到工作區(qū)域,輕輕一拍,機器人就“懂”了,開始自行測量零件數(shù)據(jù)并完成精確安裝。“機器人放大了人類頭腦和四肢的能力,我們的機器人具備視覺、力覺和對環(huán)境識別等感知能力,同時進行自主決策。”高峰教授介紹。
大時代呼喚“智造”
作為全球首位獲得美國機械工程協(xié)會達芬奇獎的華人科學家,高峰教授認為在制造領(lǐng)域,未來將迎來定制時代。這意味著傳統(tǒng)的離線編程、單線重復(fù)的制造模式將不再能滿足新的制造需求。舉例來說,輪船、高鐵、飛機甚至火箭等不可能進行大批量生產(chǎn)的高端定制品,需要由適應(yīng)單件生產(chǎn)的機器人完成在線制造;而隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的變革,訂單式生產(chǎn)的存在將越來越合理,無積壓無庫存的生產(chǎn)模式需要具有柔性的生產(chǎn)能力來配合,一臺機器人將可以搭載不同的作業(yè)單元,而且精細化要求也很高,還能和人一起協(xié)作。
目前,工業(yè)機器人領(lǐng)域主要由3家歐美公司壟斷市場,但在高峰看來,我國巨大的市場需求為機器人發(fā)展帶來土壤。“在高精度、高智能和高承載等方面,實驗室里的成果已經(jīng)具有影響了,接下來我們正在做的事,就是將這些成果輻射到產(chǎn)業(yè)中,用中國自己的智能制造設(shè)備生產(chǎn)高端產(chǎn)品。”高峰說。
除機器人外,智能制造的構(gòu)成還包括制造工藝與裝備以及物聯(lián)與軟件2個元素;诖,由上海交大和臨港集團合作發(fā)起的研究院還組建了智能制造工藝與裝備、智能設(shè)計與材料制備、智能制造質(zhì)量管控技術(shù)、智能能源管理、制造物聯(lián)與大數(shù)據(jù)等9個研究所,構(gòu)建集技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)移孵化的創(chuàng)新科研機構(gòu)。(新民晚報)
