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能够“读空气”的机器人距离占领世界又近了一步

olivia chan

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工业机器人的市场迅速发展,作为制造强国的中国在这方面的需求已居世界首位。流水线上的机器人不仅提供效率,还能释放宝贵的人力,但到底为什么机器人普及率迟迟无法提高呢?除了成本高昂这一原因之外,还有一个重要原因是机器人对于环境的识别能力不够强,很容易在受到外界干扰的情况下停止工作。日前,来自瑞典瑞典斯德哥尔摩KTH皇家理工学院生产工程系的研究团队介绍了一种基于情境感知概念的无碰撞人机协作系统,可以提高系统的整体效率。

安全地工作不仅与流程有关,而且与环境有关——了解工作环境和情况,并能够预测其他人下一步将做什么。研究提出的新系统使机器人拥有环境感知能力,从而可以在装配线上与人类并肩工作而不会受到干扰。

新型人机协作系统不仅可以判断机器人与人类同事之间的距离,还可以使用人体体积的抽象模型来识别与之合作的每个工人以及人的骨骼模型。通过对综上信息进行分析,情境感知机器人系统可以识别工人的姿势,甚至可以预测下一个姿势。这些功能为机器人提供了在交互时要注意的外部环境。

论文的通讯作者刘弘毅(音译)表示,该技术已经超越了当今国际标准组织(ISO)对协作机器人安全性的要求。环境感知提供的效率比目前机器人进行的一维交互更好。

他说:“根据ISO标准和技术规范,当一个人接近机器人时,它会减速,并且如果他或她离得足够近,它将停止。如果该人移开它,它就会恢复。这是相当低的环境感知水平。”“这危及效率。生产速度减慢,人类无法与机器人紧密合作。”

在使用该系统执行的一项测试中,机器人手臂的路径意外地被某人的手挡住了。机器人没有停下来,而是进行了调整——它预测了手的未来轨迹并绕开了阻碍物。

这项新型交互系统的提出不仅从技术角度上来说避免了碰撞,为与机器人共事的人类提供了更安全的工作环境,同时还让机器人不会无端“受惊”而停止工作,提高了整个流水线的工作效率。

参考资料:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210407124010.htm

参考论文:

Hongyi Liu, Lihui Wang. Collision-free human-robot collaboration based on context awareness. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2021; 67: 101997 DOI: 10.1016/j.rcim.2020.101997


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