工業(yè)控制下中國智能技術(shù)與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的交融
發(fā)布日期:2014-11-25 瀏覽次數(shù):8740
2014年11月21日,“2014中國智能產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新論壇”在中國的禮儀之邦——山東省濟(jì)南市隆重舉辦,本次論壇圍繞“ 基于新工業(yè)革命下的智能裝備與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展”這個(gè)主題,來自中國工程院、中國科學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等知名科研院所的教授以及諸多知名企業(yè)的代表集思廣義、暢所欲言地探討如何高效整合“產(chǎn)、學(xué)、研、用”等各方資源,大力推進(jìn)我國智能化產(chǎn)業(yè)的健康、良性、可持續(xù)發(fā)展。

論壇現(xiàn)場

現(xiàn)場座無虛席
經(jīng)過30 余年的發(fā)展,我國智能化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備了較為完善的基礎(chǔ)并形成了初步的產(chǎn)業(yè)布局,智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域取得了令世人矚目的成就,以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、機(jī)器人、3D 打印、智能制造、仿生材料等為代表的智能化產(chǎn)業(yè)迅速崛起,并在高端制造、通信、軍工、新能源開發(fā)和利用等關(guān)系到國計(jì)民生的諸多領(lǐng)域里發(fā)揮出重要作用。不難預(yù)見,智能化技術(shù)無疑是新工業(yè)革命的核心技術(shù)之一,它不僅將成為我國各大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的核心支撐技術(shù),而且新工業(yè)化進(jìn)程中的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正自覺地形成與智能化產(chǎn)業(yè)廣泛結(jié)合、深度融合的發(fā)展新模式,并由此帶動(dòng)了中國未來高科技產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展與創(chuàng)新,且成為了中國經(jīng)濟(jì)升級(jí)版的新亮點(diǎn)與新增長點(diǎn)。

首先,來自中國工程院院士、中國人工智能學(xué)會(huì)理事長李德義教授發(fā)表《從車聯(lián)網(wǎng)到機(jī)器人聯(lián)網(wǎng)》的演講,他表示,顛覆性技術(shù)能夠?qū)σ延屑夹g(shù)的傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)生重要影響。舉例而言,數(shù)碼相機(jī)代替柯達(dá)膠卷,網(wǎng)媒代替紙媒,導(dǎo)航系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)地圖的應(yīng)用等都屬于顛覆性技術(shù)。
大數(shù)據(jù)時(shí)代下的輪式機(jī)器人是2013年麥卡錫預(yù)測促進(jìn)未來經(jīng)濟(jì)增長的顛覆性12大技術(shù)之一。車內(nèi)乘員和輪式機(jī)器人之間的視覺、語音、觸摸、腳踏等多種自然交互形態(tài),輪式機(jī)器人和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及手機(jī)等交互環(huán)境與界面的設(shè)計(jì),是促進(jìn)輪式機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵。
汽車信息化的要素包括有三:車中身份自動(dòng)識(shí)別、汽車操作系統(tǒng)逐漸增大,車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)逐步擴(kuò)展及OBDWIFI和OBD4G播發(fā)系統(tǒng)的普及。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、知識(shí)工程自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、機(jī)器人及自主或準(zhǔn)自主行駛車輛的增多等發(fā)展趨勢促進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)形態(tài)的變化。當(dāng)前的自動(dòng)駕駛不等同于自主駕駛,因?qū)嶋H應(yīng)用范圍小,所以沒有智能的自動(dòng)駕駛。因而輪式機(jī)器人技術(shù)的核心不是改變車輛等等動(dòng)力性質(zhì),而是實(shí)現(xiàn)駕駛的智能化。
實(shí)現(xiàn)汽車的智能駕駛,需要一顆靈活的、交互性強(qiáng)的駕駛腦。針對于此,李教授坦言:“駕駛腦可以替代駕駛員的認(rèn)知,用駕駛態(tài)勢圖簇作為表示語言,通過SLAM,在駕駛態(tài)勢圖里形成決策,并實(shí)現(xiàn)駕駛操作的形式化,并用云模型實(shí)現(xiàn)駕駛行為不確定性的自學(xué)習(xí)。”

隨后,來自中國科學(xué)院院士、控制理論與控制工程的專家吳洪鑫教授發(fā)表題為《發(fā)展自動(dòng)化與機(jī)器人思考》的演講,他強(qiáng)調(diào),要想提高人們的生活質(zhì)量,就需要自動(dòng)化的協(xié)助。同時(shí),他還坦言,工業(yè)自動(dòng)化是綜合的、系統(tǒng)的工程,包括電、機(jī)、控制、信息、人工智能和材料等技術(shù)的綜合研究和發(fā)展。生產(chǎn)過程的復(fù)雜與不確定因素、系統(tǒng)環(huán)節(jié)的復(fù)雜,故障率高等問題要求中國必須自主開發(fā)新的技術(shù),以減少高端設(shè)備依賴進(jìn)口的窘境。
“發(fā)展自動(dòng)化、機(jī)器人是大勢所趨,是歷史的必然,深入研究解決技術(shù)問題,在產(chǎn)品可靠性及產(chǎn)業(yè)化上下功夫,政府,研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)須共同努力,同時(shí),政策上重視和獎(jiǎng)勵(lì)實(shí)際做機(jī)器人制造業(yè)以及大型設(shè)備研制的科技工作者。”吳洪鑫坦言。

來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)的智能機(jī)器人主題專家趙杰教授就中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢展開闡述。他分析,中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)有三:市場需求巨大,新增裝機(jī)量占到全球新增的1/5,預(yù)測未來五年之內(nèi)還將以每年25%的比例增長;應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,汽車行業(yè)不再是工業(yè)機(jī)器人最大的需求行業(yè),電子、食品等多個(gè)行業(yè)將成為工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)跑者;制造產(chǎn)業(yè)鏈條價(jià)值鏈偏重于低端,制造低附加值產(chǎn)品價(jià)值成為我國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的重點(diǎn)。
工業(yè)4.0時(shí)代即將到來,規(guī)?;?fù)制化生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生改變,個(gè)性化產(chǎn)品以高效率,柔性化的制造方式生產(chǎn),在這其中,離不開機(jī)器人的協(xié)助。新材料、微電子、通信、計(jì)算機(jī)、人工智能、控制盒圖像處理等學(xué)科的突飛猛進(jìn),為機(jī)器人的高度智能化奠定了基礎(chǔ),大數(shù)據(jù),云計(jì)算技術(shù)為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的變革起到促進(jìn)作用;人機(jī)關(guān)系更加注重緊密協(xié)調(diào)合作,以保持本質(zhì)安全。
針對于國內(nèi)機(jī)器人行業(yè),他坦言:“國產(chǎn)機(jī)器人目前的瓶頸依然是規(guī)模和技術(shù)”,規(guī)模受制于應(yīng)用,于技術(shù)而言,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈由核心零部件、機(jī)器人本體、系統(tǒng)集成和配套服務(wù)組成,產(chǎn)業(yè)鏈雖較短但涉及技術(shù)橫跨軟件、硬件、服務(wù)、精密制造等多個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域。在這其中,應(yīng)用工藝是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要抓手,因此,機(jī)器人系統(tǒng)集成在產(chǎn)業(yè)鏈的位置顯得極為重要。”

談及新一代的機(jī)器人技術(shù),山東大學(xué)機(jī)器人研究中心主任李貽斌帶領(lǐng)聽眾回顧機(jī)器人的發(fā)展歷程,從“示教在線機(jī)器人”到”有感覺機(jī)器人“、再到”智能機(jī)器人”, 如今,新一代機(jī)器人應(yīng)該是人工智能技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù) 數(shù)字化制造技術(shù)三位一體,共同促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”
“新一代機(jī)器人是與人互助的,而傳統(tǒng)的機(jī)器人缺乏人機(jī)交互與協(xié)作的安全機(jī)制;編程和示教過程復(fù)雜,耗時(shí)較長,并且現(xiàn)在的工業(yè)機(jī)器人大多數(shù)缺乏感知伺服作業(yè)能力。環(huán)境、任務(wù)、行為方式、自然交互、機(jī)器人學(xué)習(xí)與進(jìn)化問題都對現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展造成一定的挑戰(zhàn)”,李教授分析,“未來的機(jī)器人的特點(diǎn)有四個(gè)方面:智能化機(jī)器人將具有學(xué)習(xí)和進(jìn)化能力;高速網(wǎng)絡(luò),大數(shù)據(jù)和云計(jì)算是機(jī)器人成為物聯(lián)網(wǎng)的終端和重點(diǎn);柔順性,安全性和自認(rèn)交互能力將使人機(jī)關(guān)系發(fā)生重要轉(zhuǎn)變,機(jī)器人將融入人類社會(huì),成為人類伙伴;功能模塊化、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化趨勢將使機(jī)器人生產(chǎn)成本快速下降,機(jī)器人將成為大眾商品。成為工人的合作伙伴。”

在韓立群教授的演講過程中,她對《智能家用電器智能化技術(shù)通則》進(jìn)行介紹,包括智能產(chǎn)品的檢測及評價(jià)內(nèi)容、智能化技術(shù)應(yīng)用等級(jí)的檢測方法及產(chǎn)品智能化技術(shù)應(yīng)用等級(jí)等。

來自北京工業(yè)大學(xué)的康存鋒博士介紹了基于工業(yè)4.0的智能裝備軟件平臺(tái),他還為我們展示了如何利用手機(jī)編程軟件來實(shí)現(xiàn)對于智能狗的肢體語言控制。

智能狗

康存鋒博士用手機(jī)對智能狗進(jìn)行控制

來自山東大學(xué)的機(jī)械學(xué)院的教授張承瑞教授對于急于EtherMAC實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)總線的PAC控制平臺(tái)進(jìn)行介紹,EtherMAC是從節(jié)點(diǎn)完成周期同步控制的創(chuàng)新型技術(shù),使得主控制器可采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡,無需硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),結(jié)合從節(jié)點(diǎn)FPGA硬件的高實(shí)時(shí)性和主站PC強(qiáng)計(jì)算能力的優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高性能實(shí)時(shí)同步,使得主控制器不依賴特定的供應(yīng)商,方便進(jìn)行系統(tǒng)的升級(jí)擴(kuò)展,降低成本,保護(hù)客戶的投資。
編輯:中控儀表