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申城科创新地标 | “章鱼”机器人自己开门自行完成轴承安装

视频:申城科创新地标——上海智能制造研究所。新民晚报新民网 蔡黄浩 摄制

图说:国外科学家研发的“章鱼”软体机器人。网络配图

  【新民晚报·新民网】作为新一轮工业革命的标志特征,智能制造受到世界工业发达国家的重视,我国也已启动实施“中国制造2025”,并将智能制造作为主攻方向。智能制造将开创怎样的时代?迎着湿润的海风一路向东,记者日前来到位于临港的上海智能制造研究院,在这里感受时代“智”慧。

  小“章鱼”自己开门

  上前几步,“小心翼翼”地在门上“摸索”着,很快找到门把手,咔嗒一声,门开了……“章鱼”机器人自信地迈进大门,完成了一项任务。临港科技园里的两栋白楼就是上海智能制造研究院的所在,智能行走作业机器人研究所就在其中。在这里,上海交大机械与动力工程学院高峰教授团队正研发面向现场救灾、物料搬运、娱乐等应用的步行机器人,解决机器人构型、驱动、控制、自动导航等智能步行机器人核心技术。“章鱼”就是行走机器人大家族里的一员。

  别小看这只6腿“章鱼”,它的每条腿都有3个并行电机,相当于3条“肌肉”。“章鱼”的大脑可以同时自主控制18条“肌肉”,让自己行走得更平稳。当路况发生变化时,聪明的“章鱼”能计算出最优的“越野”方案,甚至每条腿的行走幅度都不同。开门的任务也不简单,“章鱼”触碰到门板后,会轻挪3个点进行测量,就像轻轻敲3下门一样,它在“大脑”中测绘出门的样子,这样一来,自己找到门把手就不难了。

  这些机器人已经具备世界领先的灵敏感知和智能“头脑”。“章鱼”的一个兄弟正在模拟工业生产中的轴承安装,研究员将它“带”到工作区域,轻轻一拍,机器人就“懂”了,开始自行测量零件数据并完成精确安装。“机器人放大了人类头脑和四肢的能力,我们的机器人具备视觉、力觉和对环境识别等感知能力,同时进行自主决策。”高峰教授介绍。

  大时代呼唤“智造”

  作为全球首位获得美国机械工程协会达芬奇奖的华人科学家,高峰教授认为在制造领域,未来将迎来定制时代。这意味着传统的离线编程、单线重复的制造模式将不再能满足新的制造需求。举例来说,轮船、高铁、飞机甚至火箭等不可能进行大批量生产的高端定制品,需要由适应单件生产的机器人完成在线制造;而随着互联网技术带来的变革,订单式生产的存在将越来越合理,无积压无库存的生产模式需要具有柔性的生产能力来配合,一台机器人将可以搭载不同的作业单元,而且精细化要求也很高,还能和人一起协作。

  目前,工业机器人领域主要由3家欧美公司垄断市场,但在高峰看来,我国巨大的市场需求为机器人发展带来土壤。“在高精度、高智能和高承载等方面,实验室里的成果已经具有国际影响了,接下来我们正在做的事,就是将这些成果辐射到产业中,用中国自己的智能制造设备生产高端产品。”高峰说。

  除机器人外,智能制造的构成还包括制造工艺与装备以及物联与软件2个元素。基于此,由上海交大和临港集团合作发起的研究院还组建了智能制造工艺与装备、智能设计与材料制备、智能制造质量管控技术、智能能源管理、制造物联与大数据等9个研究所,构建集技术研发、成果转移孵化的创新科研机构。

  新民晚报记者 易蓉

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