上海習(xí)錕機(jī)電給大家分享一下：智能制造機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)

對(duì)于智能制造來說，一個(gè)建立在自動(dòng)編程環(huán)境之上的自動(dòng)機(jī)器人裝配系統(tǒng)對(duì)于其快速智能化發(fā)展是十分重要的，可以大幅減少機(jī)器人的制造時(shí)間和制造成本。

智能制造機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)的重要性越來越高，發(fā)展也越來越迅猛。未來這種技術(shù)將對(duì)更多的制造業(yè)領(lǐng)域帶來創(chuàng)新性的變革，為生產(chǎn)企業(yè)提供更加高效、高質(zhì)、低成本的裝配解決方案。

技術(shù)背景與發(fā)展現(xiàn)狀

隨著智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)越來越受到重視。這是因?yàn)闄C(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)可以大幅提高裝配效率、降低成本、保證工藝質(zhì)量。智能制造機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)目前的發(fā)展也十分迅猛。如圖1所示為汽車自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線。

 自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線

傳統(tǒng)的人工裝配存在諸多問題，比如低效率、工藝不穩(wěn)定等。而機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)可以高效地完成裝配任務(wù)，提高裝配效率，減少生產(chǎn)周期，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)能力。

人工裝配需要制造商支付大量的工人工資，而機(jī)器人裝配自動(dòng)化可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，更快更便宜地完成裝配任務(wù)。同時(shí)機(jī)器人裝配還能夠避免人為操作的誤差，從而減少生產(chǎn)上的失誤，降低成本。

機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)操作精準(zhǔn)，能夠確保產(chǎn)品的精度和穩(wěn)定性，這對(duì)于需要高水平質(zhì)量的產(chǎn)品尤為重要。機(jī)器人具有一定的自主性，不像人類在面對(duì)重復(fù)性任務(wù)時(shí)容易出現(xiàn)疲勞和錯(cuò)誤，機(jī)器人可以連續(xù)工作數(shù)小時(shí)，可靠性強(qiáng)。

目前，智能制造機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，正成為制造業(yè)現(xiàn)代化的核心。智能制造機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)呈現(xiàn)出了智能化、自動(dòng)化、靈活化的特點(diǎn)。

智能化是機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)的重要特征。智能化機(jī)器人具有很多先進(jìn)技術(shù)，例如視覺技術(shù)、力反饋技術(shù)等，能夠完善地完成多種復(fù)雜裝配任務(wù)。這種技術(shù)可以讓機(jī)器人模擬人的智力并執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)，使得機(jī)器人在裝配過程中更加智能化。

目前自動(dòng)化機(jī)器人已經(jīng)開始應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，例如汽車制造、電子制造等。自動(dòng)化機(jī)器人具有自主性、快速性、穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)化機(jī)器人能夠像人類一樣執(zhí)行操作，自動(dòng)完成裝配，不需人為干預(yù)，從而增加效率。

智能制造機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)也在逐漸實(shí)現(xiàn)靈活化。機(jī)器人搭載了各種智能技術(shù)，能夠自由切換，快速轉(zhuǎn)換，適應(yīng)多種生產(chǎn)場(chǎng)景。生產(chǎn)廠家能夠根據(jù)不同的需求進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃，機(jī)器人能夠靈活地調(diào)整裝配內(nèi)容，適應(yīng)不同場(chǎng)景，這也是智能化發(fā)展的重要趨勢(shì)。

研究人員所提出的智能制造機(jī)器人裝配自動(dòng)化技術(shù)，是一種在最少的人工幫助下完成自動(dòng)編程機(jī)器人裝配任務(wù)的方法。該方法集成了“機(jī)器人通過觀察學(xué)習(xí)裝配任務(wù)”和“以技能形式學(xué)習(xí)裝配任務(wù)”。

在前者中，機(jī)器人通過觀察人類裝配操作來學(xué)習(xí)一系列裝配任務(wù)，這些任務(wù)被形式化為一個(gè)人類裝配腳本。后者將人工裝配腳本轉(zhuǎn)換為機(jī)器人裝配腳本，其中包括基于工作空間的環(huán)境建模和模擬重定位，定義了一系列機(jī)器人可執(zhí)行的裝配任務(wù)。

裝配任務(wù)以機(jī)器人裝配腳本的形式出現(xiàn)，然后通過預(yù)先訓(xùn)練好的各種機(jī)器人操作技能來完成這些任務(wù)。這些技能旨在使機(jī)器人能夠執(zhí)行各種不確定的和復(fù)雜的裝配任務(wù)。

隨著制造業(yè)向小批量生產(chǎn)的趨勢(shì)靠近，生產(chǎn)線越來越依賴于柔性的或智能的工作單元。在一個(gè)基于智能電池的生產(chǎn)線中，工業(yè)機(jī)器人需要在一個(gè)比標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線更復(fù)雜、更少結(jié)構(gòu)、更頻繁變化的環(huán)境中工作。

此外這些機(jī)器人應(yīng)該能夠在他們自己之間以及與人類工人之間進(jìn)行協(xié)作。這種情況與傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)線明顯不同，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)線上，機(jī)器人在高度結(jié)構(gòu)化的工作空間環(huán)境下只需要執(zhí)行簡(jiǎn)單和固定的例程。

盡管近些年來已經(jīng)開發(fā)和發(fā)布了許多協(xié)作機(jī)器人，以支持工作單元的靈活性，但迫切需要進(jìn)一步改進(jìn)機(jī)器人以更直接和直觀的方式完成任務(wù)。這意味著提高編程和機(jī)器人執(zhí)行的自動(dòng)化水平是至關(guān)重要的。

因此智能制造領(lǐng)域的研究人員對(duì)將人工智能（AI）應(yīng)用于機(jī)器人工作規(guī)劃和控制的自動(dòng)化技術(shù)越來越感興趣。

智能自動(dòng)化裝配系統(tǒng)原理

為參與智能裝配單元的機(jī)器人構(gòu)建自動(dòng)編程環(huán)境的方法由三個(gè)部分組成：

通過觀察人工裝配過程來學(xué)習(xí)裝配任務(wù)，將學(xué)習(xí)到的裝配任務(wù)描述為正式的人工裝配腳本；將人類裝配腳本自動(dòng)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人裝配腳本，其中包括基于工作空間建模和模擬重定向；自動(dòng)執(zhí)行機(jī)器人裝配腳本中定義的機(jī)器人任務(wù)序列，使用預(yù)先訓(xùn)練的機(jī)器人技能完成既定任務(wù)。