西門子PLC模塊6ES7355-0VH10-0AE0

新任務(wù)？沒問題。未來的機器人無需詳盡的指示，就能裝配過去從未見過的物品。

那么，解決方案是什么呢？我們可以稱它為自動化靈活性（automated flexibility）。它的工作原理可以歸納為一個聽起來相當簡單的過程：在收到裝配任務(wù)的明確指示后，機器人將獲得一個零部件列表及其幾何形狀的相關(guān)模型。依據(jù)這些信息，它可以計算出各式各樣的動作。就算你需要在幾個小時后改變訂單，這些機器人也完*夠?qū)崿F(xiàn)。von Wichert表示：“這一系統(tǒng)的絕妙之處在于只要給它一個新的任務(wù)描述和不同物體模型，它就能裝配出新物品，而無需重新編程。”

雖然這些生產(chǎn)線上的機器人系統(tǒng)并不能自己想出管理一座工廠的方法，但它們確實具備一定的自主性。例如，當這種機器人伸出機械臂去抓取物體時，它會整合來自頭部和手部的攝像頭等傳感器傳來的數(shù)據(jù)，實時計算出相關(guān)的優(yōu)化動作。當它做出行動時，它知道自己必須避免觸碰到其他物體，尤其是身旁的人類。

在面對錯誤和新情境時，使用von Wichert實驗室開發(fā)的軟件的機器人已經(jīng)開始展現(xiàn)出它們的靈活性。例如，如果某個組件無法插入插槽，那么機器人將嘗試改變角度，再試一次。盡管大多數(shù)機器人的夾具（機械手）只能抓取單個預(yù)先定義的物體，但von Wichert實驗室里的機器人可以使用同一個夾具來抓取五花八門的物體而無需改變硬件。Wurm指出：“我們所開發(fā)的系統(tǒng)的新穎之處在于，它能根據(jù)概括性的任務(wù)描述，自動生成具體動作。”

生產(chǎn)搭檔？

這項技術(shù)將有可能*地提高靈活性。目前，西門子的研究人員與慕尼黑科技大學(xué)的一支聯(lián)合團隊正在合作探索未來制造業(yè)***的技術(shù)趨勢之一：人類與機器人之間的協(xié)作。慕尼黑科技大學(xué)的博士生Gerold Huber表示：“我們實驗室中的很多人都認為產(chǎn)品的多樣性及相關(guān)裝配步驟將出現(xiàn)***性的增長。這將產(chǎn)生對機器人與人類靈活合作這一混合生產(chǎn)模式的巨大需求。”

為此，西門子與慕尼黑科技大***合小組正在研究人類與機器人如何在生產(chǎn)環(huán)境中互補，以及如何優(yōu)化它們的“社交”互動。例如，盡管未來的工廠機器人將配備視覺和力量傳感器以讓它們在即將發(fā)生碰撞時往后退，但它們***應(yīng)該太靠近人的臉部。

研究人員正在探究如何優(yōu)化機器人與人類工人之間的“社交”互動，如運動速度。

運動速度是另一個社交因素。如果機器人距離近的人類有兩、三米遠，那么它應(yīng)當根據(jù)需要盡可能地快速運動；但如果它很靠近工人，那么它的運動速度應(yīng)當隨之降低。與此相關(guān)的概念是機器人運動的“易辨識度”。當工人與機器人合作時，機器人的動作必須足夠緩慢、足夠清晰，以便人類可以判斷機器人接下來的行為。Huber說：“我們將在動作規(guī)劃系統(tǒng)中加入諸如此類的特性。”

望向未來的實驗室

在慕尼黑南部的西門子***研究院中，von Wichert和他的同事正在實驗室中部署一個配備六只機械臂的微型生產(chǎn)中心。像人手一樣的夾具能夠抓取它們此前從未見過的物體。這標志著研究人員又向裝配復(fù)雜部件的目標邁出了新的一步。von Wichert說：“很快，這些機器將能夠理解拿起一個東西并將之裝到另一個東西上的含義，它們將從不斷積累的經(jīng)驗中學(xué)習(xí)并為自己重新編寫程序。這就好像打開了一扇通向嶄新世界的大門。

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