“關節(jié)”“大腦”等關鍵部件和技術不斷突破
人形機器人進廠實訓(記錄中國)
踏著小碎步,人形機器人來到汽車車身左側,很快便完成了前后車門鎖扣的質量檢查。停下腳步后,它將手臂伸進車身,手腕向后旋轉180度,五個手指頭捏住安全帶向下一拉,安全帶功能檢測完畢。這些檢測結果已實時上傳至工廠智能制造管理系統(tǒng)。
不久前,優(yōu)必選工業(yè)人形機器人進入安徽合肥蔚來工廠總裝車間實訓,在汽車生產工廠與人類協(xié)作完成質量檢測。
“進廠實訓,意味著人形機器人走出實驗室,來到真實的汽車制造環(huán)境中,通過收集流水線上的場景數(shù)據(jù),了解企業(yè)生產需求,完成自我迭代升級,為正式‘上崗’做準備?!眱?yōu)必選科技副總裁、研究院執(zhí)行院長焦繼超說。
生產車間里,工業(yè)機械臂、焊接涂裝機器人等工業(yè)機器人已不稀奇。人形機器人有什么不同?
相較而言,傳統(tǒng)工業(yè)機器人智能化程度較低,只能執(zhí)行固定流程的任務,遇上柔性裝配等復雜場景的工作,則難以有效完成。
“我們專攻傳統(tǒng)工業(yè)機器人難以完成的任務?!苯估^超說。
抬腿行走、停下轉身、視覺檢測……這些動作看似簡單,技術攻關卻絕非易事。
和人類一樣,人形機器人的一舉一動,離不開關節(jié)的輔助。剛開始研發(fā)人形機器人時,團隊最發(fā)愁的就是找不到合適的機器人關節(jié),“國內買不到,國外買來的又不符合需求。”
伺服驅動器是機器人的關節(jié)驅動器,也是決定機器人運動能力的關鍵部件。應用在人形機器人身上的大功率伺服驅動器零部件多達50—100種,小功率伺服驅動器的零件也有40—80種。
通過持續(xù)技術攻關,優(yōu)必選完成從小扭矩微型伺服驅動器到高爆發(fā)力大扭矩伺服驅動器的研發(fā)和商業(yè)化,將伺服驅動器零部件的國產化率從四成提升至九成以上。
“諧波旋轉伺服驅動器扭矩密度大、體積小、重量輕、響應速度快,機器人的胳膊和腿部更小巧,行走更自如,承擔搬運、分揀等重載勞動時更穩(wěn)定?!苯估^超舉例,“我們發(fā)揮機器人可靈活拆卸這一特點,進行‘手’‘腳’等末端執(zhí)行器的模塊化設計。例如,為機器人設計仿人五指靈巧手和二指夾爪等不同的‘手’。通過不同的連接方式,根據(jù)需要隨時更換末端執(zhí)行器?!?/p>
安裝汽車玻璃門密封條時,如何在視覺遮擋的情況下完成任務?如何通過數(shù)據(jù)支撐來讓人形機器人感知環(huán)境?
除了發(fā)達靈巧的“四肢”,人形機器人還需要聰明好學的“智慧大腦”。大數(shù)據(jù)、人工智能等領域人才,面向工業(yè)制造場景,訓練人形機器人規(guī)劃大模型,通過算法優(yōu)化策略。
例如,構建語義視覺導航技術,通過提取高層環(huán)境語義信息、組建空間拓撲關系等,加強人形機器人對環(huán)境、場景的理解?!巴ㄟ^語義導航,人形機器人知道自己需要干啥,自主調度任務,在不同車間執(zhí)行不同操作。”焦繼超說。
車窗密封條安裝、發(fā)動機輪轂電機裝配、檢查空調冷凝液泄漏……不同車企對人形機器人的需求不同,進廠實訓至關重要?!败嚻鬄槿诵螜C器人提供驗證和測試場景,由此可以采集數(shù)據(jù)、迭代算法、提升性能。”焦繼超介紹,優(yōu)必選與東風柳汽、一汽大眾青島公司、吉利等汽車企業(yè)合作,圍繞真實制造場景更新迭代算法,進一步提升性能。預計今年內,將有第一批人形機器人交付,在汽車制造車間上崗。
制造一個人形機器人需要7000多個零部件。近年來,廣東省積極布局人形機器人產業(yè),一批關鍵技術取得突破,供應鏈日趨完善,截至去年8月,廣東共有相關企業(yè)39家。今年上半年,廣東省工信廳公布培育未來智能裝備產業(yè)集群行動計劃,提出到2035年,將廣東省打造成為全球人形機器人、空天裝備、深海裝備、深地裝備等未來智能裝備產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高地。
《 人民日報 》( 2024年08月05日 02 版)
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