工业4.0之利器：复合机器人

复合机器人研究背景5Wp安检之家

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我们国家连续五年成为全球最大机器人的应用市场，目前举国上下都在推动机器人产业。但是这个产业产值并不是想象这么大，甚至不如自行车的产值，不如大众汽车的产值。5Wp安检之家

但是机器人在制造业起着非常大的作用，机器人产业70%的驱动力来自于汽车工业，工业3.0时代传统的机器人技术已经应用到极致了。随着工业4.0，多品种、小批量、个性化的设计，我们的制造应该面向人机融合和协作发展。5Wp安检之家

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工业3.0的时代，机器人工作在固定工作环境，建设一条生产线需要很长周期。而在工业4.0面对向多品种、小批量、人机融合，人机交互，我们的机器人应该是需要升级更新。在未来的智慧工厂，机器人必须要可移动，自主性，即插即用，人机协作功能。5Wp安检之家

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工业上，机械臂+移动，再让移动机械臂加上人工智能和视觉抓取功能，这样的机器人就可以在柔性制造生产上发挥了很大的作用。在日本，每有重大活动时都会推出各种新型机器人，明年奥运会，日本推出的复合机器人由移动和机械臂来组成。5Wp安检之家

复合机器人概念的提出，使得柔性制造生产线中的机器人可以移动工作，人机交互协作完成工作，可以使机器人在制造过程中作用有更大发挥。5Wp安检之家
复合机器人（移动机械臂）发展现状5Wp安检之家
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移动机械臂的概念并不是很新，早在1984年，德国MORO开发了这种机器人系统，由于受当时人工智能技术的局限，这种机器人只是做一些简单的搬运。5Wp安检之家

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在2006年之后，随着计算机视觉、激光传感器和机器学习应用技术的成熟，使它增加了很多的活力，各种公司推出了很多复合机器人。比较典型的是库卡发布Youbot复合机器人-移动机械臂机器人。之后复合机器人集成了很多的技术变得更加聪明，如美国的PR2机器人。近来国内很多的展会中参展公司都纷纷推出了复合机器人。5Wp安检之家

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环境定位与导航5Wp安检之家
复合机器人虽然有各种各样的形状，但需要解决四个共性问题，分别是环境感知、定位、决策以及控制。我们知道无人驾驶汽车对外的定位采用激光传感器加GPS定位。在京东、亚马逊仓库搬运机器人采用导引线解决定位和导航问题。但是，在我们工业的现场，环境会随时变化，机器人无固定路线，这时如何进行定位，是我们的一个研究热点。5Wp安检之家

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在传感器上面，激光传感器是应用得非常普遍，靠发射激光和反射测距原理，这类传感器存在很多的缺点，一个是价格贵，二是信息量比较少。现在又出现了可替代的新技术，通过视觉、毫米波、超声传感，也可以满足自动驾驶的要求，现在的特斯拉没有激光扫描仪也可以自动驾驶。5Wp安检之家

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激光扫描仪通过测到反射信号，周围的环境形成的点云信息，所测的点云信息和已存地图点云匹配了，就完成了定位功能，一旦被测环境发生了大变化，就无法完成定位。因为汽车在马路上行驶，有很多的参照物不变的变，所以3D激光点云信号在传统的自动驾驶定位起着非常大的作用。随着近年发展起来新技术视觉SLAM，相对前面激光SLAM来说，它的优点是信息量非常大，可进行更多物标的识别。