傳感器技術(shù)助推機(jī)器人實(shí)現(xiàn)精確拋光

近期，全球信息技術(shù)研究和分析機(jī)構(gòu)Gartner總結(jié)了2014年十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢，提出智能機(jī)器時(shí)代將成為IT史上最具顛覆性的時(shí)代，稱智能機(jī)器將加速消費(fèi)化。小Y這款帶有傳感器的拋光機(jī)器人，便是智能機(jī)器高度智能化的一個(gè)鮮明案例。

智能機(jī)器聽起來比較遙遠(yuǎn)，實(shí)際已在身邊逐步應(yīng)用。中科院寧波材料所精密運(yùn)動(dòng)與先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)帶頭人張馳研究員說，無論是家居產(chǎn)品、制造裝備，還是機(jī)器人技術(shù)，都將我們帶入越來越智能化的時(shí)代。

小Y慢慢走到金屬工件旁，通過機(jī)器視覺得到物體形狀和位移的三維云點(diǎn)信息，并傳達(dá)給控制系統(tǒng)；此后，通過壓力傳感器反饋，小Y根據(jù)表面變化控制力度大小，實(shí)現(xiàn)精確拋光。

小Y是存在于機(jī)器人團(tuán)隊(duì)構(gòu)想中的拋光機(jī)器人。它代表了國際研究的熱點(diǎn)，即如何把熟練技工操作的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，通過各種傳感器、機(jī)器視覺等采集并存儲(chǔ)起來，形成專家系統(tǒng)教授給機(jī)器人，讓機(jī)器人模擬人的動(dòng)作，達(dá)到熟練技術(shù)工人的操作效果。

高度智能化機(jī)器人，涉及多學(xué)科交叉，實(shí)現(xiàn)起來難度很大。張馳說，這是國際機(jī)器人研究熱點(diǎn)。

長久以來，拋光工序大多通過手工處理來完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低，而且產(chǎn)品一致性差。因此，自動(dòng)拋光設(shè)備的需求日漸強(qiáng)烈。

而這種需求存在于很多行業(yè)和領(lǐng)域。比如在荷蘭飛利浦公司工廠內(nèi)，使用128具機(jī)械手臂組裝電動(dòng)剃須刀。

用機(jī)器人打敗人，是美國再工業(yè)化戰(zhàn)略的方法之一。在中國，以現(xiàn)代化、自動(dòng)化的裝備提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的客觀需求。十二五期間，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場需求將以每年15%～20%的速度增長。國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)預(yù)計(jì)，到2014年中國將成為全球最大的機(jī)器人市場。

在此背景下，機(jī)器人團(tuán)隊(duì)專注研發(fā)。日前，由研究員夏慶華牽頭的基于力控制的拋光機(jī)器人取得重要進(jìn)展，二代樣機(jī)已完成初步調(diào)試。其能模仿工人拋光工件的操作，通過控制接觸力，使拋光工具與加工工件之間保持恒力接觸，有效保障拋光質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工件拋光的自動(dòng)化。

工業(yè)機(jī)器人與視覺等傳感器新技術(shù)以及多源傳感器信息融合技術(shù)的集成，正在使其向更加智能化的方向邁進(jìn)。張馳說，在國際上該技術(shù)也處于應(yīng)用研究階段，小Y就是拋光機(jī)器人的未來樣本。