工业机器人目前面临哪些技术方面的问题

国际金属加工网 2019年10月22日

谈目前的工业机器人存在的技术问题之前,我们可以从另外一个角度来思考一下,为什么有很多仓储物流中心或者工厂内对于物流和仓库的管理不采用机器人来代替人工呢?这个角度其实也能间接的反映出来工业机器人遇到的问题。那我从工业机器人应用的方面和上边提到的这个角度来看看。

1,工业机器人技术门槛高,价格昂贵,在我多年的接触的项目经验中,不管是厂内物流还是仓储物流中心里,用到的标准工业6轴机械手里绝大部分都是进口的,常见的有ABB,FanucKuka等等,这些设备成熟稳定,国内鲜有厂家能做出类似级别的标准产品。这意味着这些工业机器人的技术门槛比较高,自然带来的价格问题就比较昂贵,普通的小工厂或者项目从投资的角度很那普及。我想着其实就需要用另外的新颖的角度来解决这个问题,比如针对某些行业或者需求,采用不同的技术原理也能实现同样的功能,但是价格比较低廉,适合于更多的潜在工厂和仓储物流中心。

工业机器人目前面临哪些技术方面的问题

其实,以上的角度是实实在在发生过的,比如国内很多厂家生产的类Kiva机器人。这种机器人完成的工作与传统的厂内AGV完成的工作是一样的,都是完成从A点到B的无人物料搬运。但是类Kiva机器人由于采用了全新的设计思路和技术,比如采用顶升物料方式和简易的地板上贴附二维码导航的方式,就完成了传统AGV可以完成的工作,甚至效率更高,而且由于结构简单,设计巧妙,国内生产的类Kiva机器人单台车体价格平均达到10万左右,相比传统激光导航AGV动则大几十万甚至上百万的投资,性价比高了不少。

2. 不足够灵活和柔性通常情况下,某个行业用到的工业机器人是根据本行业的工艺流程或者实际工况而有针对性的开发出来的,如果工艺发生了变化,之前的设备可能就需要优化甚至某些场合下需要完全推到重来。即使是柔性已经非常强大的标准工业6轴机械手也不例外。比如生产饮料的工厂里的机器人可以抓取某一款瓶装饮料,而由于市场的变化,工厂改生产另外一款包装类型的瓶子饮料,那此时的机械手可能就需要重新设计而且至少要替换掉之前的夹具。而在电商的订单处理配送中心里,订单千变万化,物品的形状也千奇百怪,如果是用机械手来自动完成所有的订单,目前也无法完全实现。

3. 机动性不够强搬运机器人里最常见的就是叉车类AGV,相信熟悉或者见过此类机器人的都一个感觉:慢。为什么会有这种感觉呢,因为看见AGV大家就下意识的会拿它和人工开叉车对比。通常AGV的搬运速度为1米,如果是拐弯和后退,速度会更慢。相反,人工开叉车完全两个感觉,人工控制叉车行进时非常灵活,速度也会快很多。叉车AGV速度慢,其中有多方面的原因,跟速度控制和导航方式、安全因素各个方面都有关系。

如果AGV上的传感器足够灵敏,速度控制和响应足够快,相信不久的将来,人工叉车会被完全替代掉。另外,对于绝大多数的搬运机器人来说,行走的方式都是通过轮子的转动来实现车体的移动的,因此搬运机器人对地面有很高的要求,至少需要路面要平整。如果有沟壑和台阶或者有阻挡,通常的搬运机器人是无法克服的。未来的搬运机器人也许可以像Boston dynamic公司的机器人一样,可以跨越任何障碍行走。帮助人类在厂内进行不同工位之间的物料搬运。

4.不足够智能,标准工业6轴机器人可以简单理解为一个更加结实和不知疲倦的人类胳膊,配上各种夹具就可以完成形形色色的工作应用场景。与人相比,机器人差的是指挥胳膊后边的那个强大的指挥大脑。比如对于机械手来说,针对不同的应用场景和项目,需要工程技术人员对其进行程序设定或者至少需要做的示教工作。如果物料单元放生变化,包括数量和位置的变化等,此时也需要对机械手进行人为的再次调试和数据输入。

再比如,在仓储物流自动化行业里经常会遇到需要给机械手配备3D视觉系统来动态识别当前需要夹取的料箱或者包裹的实际位置。这里会有视觉算法来识别多个物料单元的位置关系和位姿数据。而当前市面上的硬件设备和算法并不能应付所有的物料堆叠方式。有些甚至是对于人眼轻而易举能识别的位置,而对于机械手视觉却是个极大的难题。


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