機器人2019十大突破性技術(shù)，能否動搖四大家族？

       2019年，全球智能制造產(chǎn)業(yè)走向低谷，這讓各大機器人及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈公司面臨著巨大的發(fā)展壓力。

       不過，即便在如此不利的境況下，人類推進科技發(fā)展的腳步卻并未停歇，繼續(xù)追逐機器人這一工業(yè)智能化明珠，陸續(xù)推出了許多創(chuàng)新性技術(shù)和產(chǎn)品。

       今天OFweek機器人網(wǎng)就來給大家盤點2019年機器人行業(yè)的十大創(chuàng)新技術(shù)，看過去一年，行業(yè)都取得了哪些技術(shù)突破。

       以下按企業(yè)音序排名。

1-植保無人機T20

       2019年11月5日，DJI大疆農(nóng)業(yè)發(fā)布了新產(chǎn)品——T20植保無人飛機、播撒系統(tǒng)2.0。T20植保無人飛機載重提升到20L，流量達到6L/分鐘，有效作業(yè)噴幅達到7m；同時，T20還實現(xiàn)了三大行業(yè)創(chuàng)新。

       T20實現(xiàn)了行業(yè)創(chuàng)新高精度流量控制，T20植保無人機的各通道流量可進行自動校準，實時監(jiān)控，四通道獨立控制，保證每路藥液輸出的精度。

       T20標配了行業(yè)創(chuàng)新主動閥門控制系統(tǒng)，可支持高動態(tài)流量范圍，完成精準的點噴控制，保證噴灑毫秒啟停，不滴漏。

       T20配置了行業(yè)創(chuàng)新全向數(shù)字雷達，該技術(shù)采用點云成像，且分辨率較上一代產(chǎn)品提升了一倍。除了可以實現(xiàn)360度全向感知，還能根據(jù)農(nóng)田地形不同自動避開障礙。

       農(nóng)業(yè)是我國根基，但自動化程度嚴重不足；大疆創(chuàng)新在消費級無人機領(lǐng)域傲視全球，植保無人機T20的推出，宣告大疆創(chuàng)新已經(jīng)開始向細分專業(yè)領(lǐng)域發(fā)起了集體沖鋒號。

2-矢量擺線減速機

       精密減速機是機器人的核心部件，成本占比高達35%，而從全球減速機行業(yè)來看，日本廠商掌握了絕大多數(shù)的市場份額，幾乎壟斷了減速機市場。

       海尚集團經(jīng)過近八年的研發(fā)，成功推出全新一代“矢量擺線減速機”。這是一款創(chuàng)新了傳統(tǒng)減速機原理，區(qū)別于市面上的RV減速機、諧波減速機、行星減速的第四大關(guān)節(jié)減速機技術(shù)。

       海尚矢量擺線減速機開創(chuàng)性地采用了雙擺線差動變速方式輸出，能將工作噪音低至60分貝，壽命延長至8萬小時；同時以滾珠傳動代替?zhèn)鹘y(tǒng)齒輪傳動，簡化復(fù)雜的制造工藝，減少其零部件的數(shù)量，讓減速機的制造變得更簡單、工藝鏈更短、成本更低、性能更佳。

       該減速機不僅解決了現(xiàn)有的傳送結(jié)構(gòu)的傳動效率較低且體積較大的問題，且具有高鋼性、高精度、寬速比、高效率、低溫升、低噪音、長壽命等特點。

       另外與RV、諧波及行星減速機相比，海尚矢量擺線減速機還具有全接觸、無死角、零背隙、全覆蓋等優(yōu)點。

       機器人核心器件一直是日本及歐美的強項，我國要在機器人領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，核心基礎(chǔ)須補足，海商集團的矢量擺線減速機補強了我國在核心領(lǐng)域的又一短板。

3-全球負載大噸位搬運機器人

       由本土企業(yè)歡顏自動化設(shè)備(上海)有限公司研制的全球z大負載關(guān)節(jié)式六軸搬運機器人歡顏“大金剛”于2019年6月問世。

       歡顏“大金剛”臂展4米，六自由度關(guān)節(jié)組成，自身總重超過24噸，工作半徑3.8米，有效負載3.6噸，超過此前保持此項世界紀錄的日本知名工業(yè)機器人制造商發(fā)那科(Fanuc)同類機器人M-2000iA/2300有效負載2.3噸，歡顏“大金剛”有效負載率超出其56%，從而再創(chuàng)新紀錄。

       歡顏“大金剛”由本體和7個減速機、12個伺服電機和1個控制器組成，其中本體和減速機是歡顏自主研發(fā)，伺服電機和控制器由國內(nèi)合作伙伴根據(jù)歡顏設(shè)計需求研發(fā)生產(chǎn)。

       龐大體型確實吸睛，但更值得關(guān)注的是，該設(shè)備的國產(chǎn)化，提振了我國制造更強大機器人的信心。

4-Isaac軟件開發(fā)套件

       2019年12月，NVIDIA創(chuàng)始人兼執(zhí)行官黃仁勛在NVIDIA新的GPU技術(shù)會議(GTC CHINA 2019)上宣布全新版本Isaac軟件開發(fā)套件(SDK)發(fā)布：在建立統(tǒng)一的機器人開發(fā)平臺以實現(xiàn)AI、仿真和操控功能方面，Isaac SDK邁出了重要的里程碑。

       全新Isaac SDK可以大大加快研究人員、開發(fā)人員、初創(chuàng)企業(yè)和制造商開發(fā)和測試機器人的速度。它使機器人能夠通過仿真獲得由人工智能技術(shù)驅(qū)動的感知和訓練功能，從而可以在各種環(huán)境和情況下對機器人進行測試和驗證。

       新版本還引入了一項重要功能——使用Isaac Sim訓練機器人，并將所生成的軟件部署到在現(xiàn)實世界中運行的真實機器人中。這有望大大加快機器人的開發(fā)速度，從而實現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)的訓練。通過仿真，開發(fā)人員可以在困難或異常情況下對機器人進行測試，以進一步加強對它的訓練。

       機器人本質(zhì)上是一臺既獨立又聯(lián)網(wǎng)的計算機運算平臺，要實現(xiàn)更高的柔性和智能，運算能力必不可少，未來將成為機器人的“第四大核心器件”，但時至今日，專為機器人開發(fā)的運算平臺少之又少，英偉達洞察產(chǎn)業(yè)順勢推出Isaac軟件開發(fā)套件，有望加速機器人產(chǎn)業(yè)算力平臺的發(fā)展。

5-外骨骼機器人

       在2019全球智慧物流峰會上，蘇寧物流“外骨骼機器人”亮相。據(jù)悉，此“外骨骼機器人”可以為人體提供精確運動輔助，提高穿戴者核心部位(如腰背部)和核心肌群(如腰部豎脊肌)的高強度負重能力，有效減緩工作肌群的疲勞速度，降低人體運動過程中的能量消耗，提高工作效率。

       “外骨骼機器人”整重僅2.8kg，助力效率可高達60%，使用方便靈活；其還配備了一套局部肌群能耗及疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，通過人工智能技術(shù)實現(xiàn)對員工在工作過程中生理信息的實時監(jiān)測，并提前預(yù)警員工身體疲勞情況，適時提出休息建議，幫助管理者動態(tài)調(diào)整用工規(guī)劃。

       據(jù)介紹，倉儲員工和外骨骼機器人的“人機合璧”可使作業(yè)效率提升30-50%。

       我國擁有全球范圍內(nèi)龐大的快遞業(yè)務(wù)量和快遞從業(yè)人員，蘇寧能從自身需求出發(fā)，不僅造福于自身物流業(yè)務(wù)的一線員工，還增強了競爭力；但如何推廣普及，仍需拭目以待。

6-新一代HQ系列機械手

       2019年5月6日，廣東拓斯達科技股份有限公司正式發(fā)布HQ系列機械手新產(chǎn)品。

       HQ系列機械手是拓斯達針對市場需求推出的一款性價比更高的產(chǎn)品。不管在注塑行業(yè)，還是表面處理組裝等工廠都存在的過度空間浪費的問題，拓斯達通過對數(shù)千家用戶的需求進行了歸類分析，設(shè)置更加通用的參數(shù)標準，以降低生產(chǎn)成本，達到精益生產(chǎn)的目的，終為企業(yè)節(jié)省更大的成本。

       為進一步降低成本，HQ系列機械手將采用批量采購原材料的方式實行定量、定批生產(chǎn)。目前拓斯達自主研發(fā)的機械手控制系統(tǒng)經(jīng)過多輪迭代，在成本方面有了大幅的下降。

       針對痛點開發(fā)的產(chǎn)品，才能解決行業(yè)痛點；HQ系列機械手正是基于痛點開發(fā)，具有更強的實用性，也表明了國產(chǎn)機器人在研發(fā)中，正日益偏向?qū)嵱门c理性發(fā)展。

7-SRC核心控制器

       2019年9月17日，仙知機器人重磅發(fā)布了移動機器人SRC系列核心控制器新產(chǎn)品，為工業(yè)自動化領(lǐng)域的集成商及移動機器人本體制造商帶來了福音。

       強勢升級后的SRC系列核心控制器不僅適配基礎(chǔ)的雙輪差速運動車型，還能適配四驅(qū)麥克納姆輪、單舵輪、雙舵輪、四驅(qū)差速、多舵輪等多種高的級運動車型，滿足工業(yè)移動機器人、商用移動機器人、自動叉車的不同應(yīng)用需求。

       此外，新版本的SRC功能也更加豐富，除地圖構(gòu)建、定位、導航、可視化操作、機器人模型編輯等基礎(chǔ)功能外，還擁有豐富其他功能支持用戶選配。

       作為機器人核心器件之一，控制器一直是各家法寶，先知機器人推出的SRC系列核心控制器給產(chǎn)業(yè)多了一種選擇。

8-高載荷協(xié)作機器人UR16e

       UR16e是一款有效載荷高達16公斤的協(xié)作機器人，其半徑為900毫米，重復(fù)精度為+/- 0.05毫米；非常適合執(zhí)行一些高負重的自動化任務(wù)，如重型物料處理、重型零件搬運和機床管理。

       UR16e內(nèi)置力控傳感器和17項可調(diào)節(jié)的安全功能，包括可設(shè)定的停止時間和停止距離，以及直觀的編程流程。UR16e符合嚴格的人機協(xié)作安全標準，包括EN ISO 13849-1和EN ISO 10218-1(3類PLd)。

       作為目前優(yōu)傲機器人產(chǎn)品系列中高有效載荷的協(xié)作機器人，UR16e使自動化加速變得簡單快捷——無論用戶是否有相關(guān)使用經(jīng)驗或編程知識，都能快速完成編程和集成；良好的人體工學設(shè)計還解決了生產(chǎn)力挑戰(zhàn)，從而降低了成本，并減少了停機時間。

       降本增效是企業(yè)的追求，UR16e恰恰解決了這一問題，不僅能應(yīng)對更多生產(chǎn)力挑戰(zhàn)，還降低了使用成本，當然，簡單快捷的上手操作也至關(guān)重要。

9-觸覺傳輸遙操作機器手

       2019年6月3日，英國影子機器人公司宣布，該公司發(fā)明了觸覺傳遞遙操作機器手，并在亞馬遜科技展示活動中亮相，這一創(chuàng)新性技術(shù)因其變革機器人產(chǎn)業(yè)的巨大潛力而被稱為“機器人領(lǐng)域的圣杯”。

       通過將影子機器人公司靈巧手與SynTouch公司的仿生觸覺傳感器和HaptX公司的現(xiàn)實觸覺反饋手套相結(jié)合，這一新技術(shù)將使機器手遠程控制獲得更高的高精度。

       在一項測試中，位于美國加利福尼亞州的操作員能夠借助遙操作機器手遠程操作位于倫敦的計算機鍵盤，每一次鍵盤敲擊的信號都通過觸覺反饋手套的指尖傳感器監(jiān)測，并無損地傳輸?shù)?000英里(約合8040千米)以外的靈巧手用于再建模。以這種方式將觸覺與遠程操作相結(jié)合是開創(chuàng)性的，并將在未來應(yīng)用場景中執(zhí)行遠程精密作業(yè)，例如未爆彈處理、深海作業(yè)甚至是跨州遠程手術(shù)。

       觸覺傳感器的出現(xiàn)，降低了空間距離對人類的限制，正如其公司名一樣，人類將在智能化時代對環(huán)境的操控如影隨形。

10-3D縫紉機器人

       2019年6月，中船重工七一六所與寧波慈星股份有限公司攜手，于6月16日成功研制出了應(yīng)用于汽車內(nèi)飾自動縫紉的3D縫紉機器人，成功打破了國外企業(yè)的技術(shù)壟斷。

       3D縫紉機器人能夠自動識別縫紉位置并進行空間自動化縫紉。較之于人工縫紉，可以在不依賴工人經(jīng)驗的情況下生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品，所生產(chǎn)的產(chǎn)品在線跡一致性、3D成型一致性等方面均有大幅提高。這項研究歷時兩年時間，先后攻克了機器人縫紉控制技術(shù)、視覺識別技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)。國內(nèi)目前掌握相關(guān)技術(shù)的企業(yè)僅寧波慈星股份有限公司。

       值得一提的是，該技術(shù)還比國外同類產(chǎn)品更具性價比優(yōu)勢，在汽車內(nèi)飾生產(chǎn)及航空航天復(fù)材縫紉等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。