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工業(yè)機(jī)器人的未來

日期:2024-09-18 14:37
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摘要:在工業(yè)領(lǐng)域,機(jī)器人通常用于焊接、搬運(yùn)材料、切割金屬和包裝食品。得益于先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)與人工智能的結(jié)合,機(jī)器人技術(shù)的未來將見證更多自主、智能的機(jī)器進(jìn)入車間。

機(jī)器人在制造業(yè)的應(yīng)用可以追溯到幾十年前,但機(jī)器人和制造業(yè)的未來會(huì)怎樣?大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)的發(fā)展正在塑造機(jī)器人的未來,這些技術(shù)的發(fā)展對整個(gè)行業(yè)產(chǎn)生了廣泛的影響。工業(yè)機(jī)器人傳統(tǒng)上用于焊接、切割金屬和包裝食品等任務(wù)。如今,足夠智能、足夠**、可以與人類一起工作的機(jī)器人——協(xié)作機(jī)器人——已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。 

機(jī)器人不再只用于完成對我們來說艱巨或危險(xiǎn)的工作(盡管這些應(yīng)用仍將很重要)。隨著機(jī)器人變得更加智能和自主,新的可能性將不斷涌現(xiàn),不僅在制造業(yè),而且在醫(yī)療保健、交通、國防和娛樂以及許多其他行業(yè)。

那么,機(jī)器人將來能為我們帶來什么幫助呢?請繼續(xù)閱讀,了解詳情。

機(jī)器人和工業(yè) 4.0

機(jī)器人技術(shù)是第四次工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一,與大數(shù)據(jù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)、智能工廠和人工智能并列。制造業(yè)中使用的機(jī)器人數(shù)量一直在增加,目前全球工業(yè)機(jī)器人數(shù)量已超過 340 萬臺(tái)。分析師預(yù)計(jì),到 2030 年,工業(yè)機(jī)器人市場的價(jià)值將比2022 年的水平增長一倍以上。

第四次工業(yè)(工業(yè) 4.0)標(biāo)志著物理系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的融合以及智能機(jī)器在制造業(yè)中的應(yīng)用。機(jī)器人憑借其速度、可重復(fù)性和效率等傳統(tǒng)屬性發(fā)揮著關(guān)鍵作用,但也變得更加智能,能夠執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)。

機(jī)器人趨勢

機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢包括能夠**地與工業(yè)界人員合作的機(jī)器人、智能機(jī)器人、人形機(jī)器人、能夠理解語言或在復(fù)雜環(huán)境中導(dǎo)航的機(jī)器人以及能夠以越來越復(fù)雜的方式操縱物體的機(jī)器人。主要的機(jī)器人發(fā)展趨勢包括:

機(jī)器人和人工智能

人工智能正在幫助實(shí)現(xiàn)商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域中許多流程的自動(dòng)化,并正在證明其在分析大量數(shù)據(jù)集方面的價(jià)值,而這些數(shù)據(jù)集對于人類來說可能很難或很耗時(shí)。人工智能在未來的機(jī)器人中也將發(fā)揮重要作用,因?yàn)樗x予機(jī)器人類似人類的能力,例如使用增強(qiáng)的計(jì)算機(jī)視覺識別和辨別環(huán)境中的物體,或以復(fù)雜的方式操縱物體。機(jī)器人傳統(tǒng)上是高效、不知疲倦和快速的負(fù)重動(dòng)物,用于焊接車身等應(yīng)用。

人工智能還可以讓機(jī)器人在無需人工控制的情況下在工廠內(nèi)導(dǎo)航。得益于自然語言處理技術(shù)的快速發(fā)展,它甚至可以理解語言。所有這些元素都將提高工業(yè)機(jī)器人的能力及其在制造環(huán)境中的實(shí)用性。 

例如,能夠處理語言的機(jī)器人可以更直觀地進(jìn)行編程,而無需操作員了解編程語言或如何編程PLC。機(jī)器人和人工智能是高度互補(bǔ)的技術(shù)。簡而言之,人工智能正在有效地幫助未來的機(jī)器人變得更像人類。 

自主機(jī)器人

機(jī)器人未來會(huì)做什么?一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展是機(jī)器人將變得更加自主,不再需要操作員的干預(yù)。 

如果機(jī)器人真正實(shí)現(xiàn)了自主,它就可以完全獨(dú)立運(yùn)行。人工智能的進(jìn)步正在幫助這種類型的自主機(jī)器人變得更加普遍。這些**包括計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù),這是人工智能的一個(gè)領(lǐng)域,它使計(jì)算機(jī)能夠理解圖像數(shù)據(jù),以及激光掃描儀或攝像頭等先進(jìn)傳感器,它們可以幫助機(jī)器人理解和導(dǎo)航其周圍環(huán)境。例如,自主機(jī)器人正用于物流應(yīng)用,用于長距離運(yùn)輸重型貨物(例如在非常大的倉庫內(nèi))。 

這些用于物流和物料搬運(yùn)的自動(dòng)機(jī)器可以獨(dú)立導(dǎo)航環(huán)境、避開障礙物并**地將貨物運(yùn)送到正確的位置。自動(dòng)無人機(jī)還用于制造業(yè),以監(jiān)控和檢查工廠中難以到達(dá)的部分。 

協(xié)作機(jī)器人

協(xié)作機(jī)器人(co-bot)是可以與人類一起工作的機(jī)器人,這在傳統(tǒng)上由于**問題而難以實(shí)現(xiàn)。協(xié)作機(jī)器人現(xiàn)在被用于汽車、航空航天、醫(yī)療保健、包裝和電子行業(yè),以協(xié)助員工。協(xié)作機(jī)器人通常采用力感應(yīng)技術(shù),使其可以**地與人類工人互動(dòng),并具有圓邊和一系列碰撞傳感器。 

這些機(jī)器人可能配備機(jī)械臂和控制系統(tǒng),允許人類操作員直接引導(dǎo)它們(例如通過手持設(shè)備)執(zhí)行任務(wù)。與自主機(jī)器人不同,協(xié)作機(jī)器人專門設(shè)計(jì)為由人控制,協(xié)助制造人員開展活動(dòng)。例如,可以對協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行編程,使其在給定的時(shí)間間隔內(nèi)將原材料運(yùn)送到生產(chǎn)線,而工程師則專注于質(zhì)量控制等更高價(jià)值的任務(wù)。協(xié)作機(jī)器人還可用于協(xié)助對人類來說可能極其艱巨或危險(xiǎn)的活動(dòng)。同樣,人工智能正在幫助使協(xié)作機(jī)器人變得更智能,能夠完成更困難的任務(wù)。

機(jī)械臂

維護(hù)機(jī)器人

在智能工廠的維護(hù)方面,機(jī)器人也大有作為。它們可用于清潔和維修,或檢測氣體或液體的泄漏。對工程師來說困難或危險(xiǎn)的維護(hù)工作通??梢杂蓹C(jī)器人完成。例如,公用事業(yè)公司正在試驗(yàn)使用機(jī)器人來維護(hù)架空電線和煤氣總管,而機(jī)器人長期以來一直用于進(jìn)入人們完全無法進(jìn)入的區(qū)域,例如核設(shè)施。自主機(jī)器人系統(tǒng)還可用于檢查基礎(chǔ)設(shè)施,如運(yùn)輸系統(tǒng)或石油和天然氣管道。 

預(yù)計(jì)對維護(hù)和維修產(chǎn)生特殊影響的機(jī)器人技術(shù)有兩個(gè)領(lǐng)域:微型機(jī)器人系統(tǒng)(納米機(jī)器人),可以進(jìn)入極其狹窄的空間;以及柔軟靈活的機(jī)器人,可以為航空航天進(jìn)行精密維修。在某些情況下,納米機(jī)器人甚至可以在不拆卸設(shè)備的情況下進(jìn)行維修。


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