http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 13:04:37
傳統的工業機器人高效但“死板”,隻遵循程序而無法與人類合作。現在,一個由人類與機器人搭檔、並由機器人負責指揮的團隊在PK中大勝人類專家團。未來,這一模式有望大大提高生產效率。
機器人+人類VS人類團隊
如果一名工程師與一個機器人組隊,挑戰一隊具有十多年焊接經驗的專家,比賽誰能更快地為一輛“悍馬”(一種越野車)焊接出車體的金屬框架,你覺得哪一方會贏?
這名與機器人組隊的工程師名叫邁克爾·道森·哈格蒂(MichaelDawson-Haggerty)。他獲得碩士學位後進入了卡內基·梅隆大學的機器人研究所擔任工程師。
他的比賽搭檔是一個機器人。與常見的機器人不同,這個4米高,具有一個機械臂、名為“噴火”的焊接機器人經過改進,配備了一部可以充當“眼睛”的激光器,能同人類並肩工作。
此外,在工作中並不是由道森·哈格蒂下達命令,這個“兩人”小組的合作更像是以另一種方式進行:首先,根據誰能更有效的完成某項任務,道森·哈格蒂和“噴火”會將那些頗具難度的定位和焊接工作進行分配,並由機器人來指揮工序的進行。其中,做出決定的往往是機器人,而非人類。
也就是說,在這場比賽中,道森·哈格蒂的領導是機器人。
經過如此的分工合作,道森·哈格蒂和他的機器人搭檔花費了10個小時和1150美元(包括原材料和人工費用)來焊接出這個框架;而作為對照組,焊接專家完成同樣的工作花費了89個小時不說,還收了7075美元!
傳統工業機器人的缺陷
過guo去qu半ban個ge多duo世shi紀ji裏li,製zhi造zao企qi業ye已yi經jing在zai通tong過guo使shi用yong工gong業ye機ji器qi人ren實shi現xian自zi動dong化hua,來lai提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv,並bing且qie它ta們men工gong作zuo得de很hen出chu色se。雖sui然ran機ji器qi人ren一yi直zhi被bei用yong作zuo執zhi行xing特te定ding的de重zhong複fu性xing操cao作zuo(例如為生產線上的每輛汽車焊接一組特定的接口),但是人類已經對生產線進行了精心的安排和設置,來充分利用機器人強大的力量和高度的精確性。
這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)在(zai)生(sheng)產(chan)汽(qi)車(che)這(zhe)類(lei)大(da)批(pi)量(liang)製(zhi)造(zao)的(de)產(chan)品(pin)時(shi)很(hen)有(you)效(xiao)。然(ran)而(er),隨(sui)著(zhe)個(ge)性(xing)化(hua)或(huo)定(ding)製(zhi)生(sheng)產(chan)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia),製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)要(yao)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)根(gen)據(ju)用(yong)戶(hu)需(xu)求(qiu)製(zhi)造(zao)小(xiao)批(pi)量(liang)產(chan)品(pin),而(er)用(yong)於(yu)設(she)定(ding)製(zhi)造(zao)工(gong)序(xu)(例如焊接或加工)所(suo)需(xu)的(de)時(shi)間(jian)就(jiu)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)瓶(ping)頸(jing)。準(zhun)備(bei)機(ji)器(qi)人(ren)從(cong)事(shi)特(te)定(ding)工(gong)作(zuo)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)間(jian)太(tai)長(chang),有(you)時(shi)得(de)好(hao)幾(ji)個(ge)月(yue)。其(qi)間(jian)人(ren)們(men)必(bi)須(xu)安(an)排(pai)焊(han)接(jie)順(shun)序(xu),重(zhong)新(xin)組(zu)裝(zhuang)部(bu)件(jian),為(wei)機(ji)器(qi)人(ren)編(bian)寫(xie)程(cheng)序(xu),準(zhun)備(bei)庫(ku)存(cun)材(cai)料(liao),以(yi)及(ji)優(you)化(hua)焊(han)接(jie)參(can)數(shu)。
傳統的工業機器人隻聽命於“程序”,而無法與人類“合作”。傳統工業機器人根據其“本性”budamudebubaxiu,wulunshifouyourenleidangzaiqianmian。ruguoyouzhangaiwuzudangletadeyidong,gongyejiqirenjiuhuijinrucuowuzhuangtaibingzidongguanji。zhezhongqingkuangsuiranbinianguoshenmerenyaohaoxie,danquedadajiangdileshengchanxiaolv。ruguorenleihezhexie“同事”們隻是在彼此互相過於接近時暫停一下,就可以少耽誤多少工作?
機器人領導人類
xiayidaigongyejiqirenjiangdedaobenzhishangdegaibian,keyizugouanquandizairenleizhouweigongzuo。ruguoyibujiqirenbushenzhuangdaoleren,qizhuangjiliyinggaibushizhimingde,huozheyagenjiubuzuyidailaiweixian。jiqirenjianglejiechangfanglirenleisuochudeweizhi,bingqietamenyinggainenggouyunyongshengyin、姿勢、“麵部表情”、文字、圖形等手段,來同它們的人類同事交流。
以“噴火”與道森·哈格蒂的組合為例,“噴火”不僅能向人類學習,它還足夠聰明,能指導人類工作。“噴火”會將一個大工程分割成小步驟,並客觀的根據“誰”(機器人或人類)能更快地完成,來將這些任務進行分配,而不會主觀地優先考慮某一方。
道森·哈格蒂和“噴火”的車架焊接工作,始於從車框架的CAD描述文件中提取“物料清單”。jiyuzhefenqingdan,jiqirenzhongdejisuanjizidonganpaiconggongyingshangchudinggounaxiebujian,jiruhejiangbiaozhunchicundegangguanqiegedaojingquedechangdu。suihou,jisuanjihuijihuazuijiadehanjiegongxu,binggeichubujiandezuijiagudingfangshi,lairangtamenzaihanjieguochengzhongbaochiwending。
“噴火”還(hai)裝(zhuang)備(bei)了(le)一(yi)部(bu)小(xiao)型(xing)投(tou)影(ying)儀(yi),讓(rang)它(ta)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)將(jiang)圖(tu)像(xiang)和(he)文(wen)字(zi)投(tou)射(she)到(dao)框(kuang)架(jia)上(shang)。這(zhe)些(xie)圖(tu)像(xiang)增(zeng)強(qiang)了(le)實(shi)體(ti)的(de)表(biao)現(xian)性(xing),機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)用(yong)它(ta)一(yi)步(bu)一(yi)步(bu)地(di)引(yin)導(dao)道(dao)森(sen)·哈格蒂,來設置複雜的製造進程。道森·哈格蒂將所有的材料部件都放置到位——從事這些通常被認為是“苦力”的工作,人類其實是更好的選擇。因為這些相對較輕部件形狀多變,人類的手比機器人的機械臂更適合握住。
“噴火”還hai能neng使shi用yong激ji光guang位wei移yi傳chuan感gan器qi來lai精jing確que感gan知zhi三san維wei工gong作zuo空kong間jian,並bing檢jian查zha確que認ren所suo有you部bu件jian都dou被bei正zheng確que地di放fang置zhi。利li用yong投tou影ying儀yi和he傳chuan感gan器qi,它ta能neng用yong光guang在zai車che框kuang架jia上shang標biao注zhu出chu精jing確que的de位wei置zhi,並bing在zai焊han接jie裝zhuang配pei過guo程cheng中zhong指zhi引yin人ren類lei工gong作zuo。
但兩位搭檔將需要焊接的部件安排好之後,“噴火”就接手進行快速的焊接工作。“噴火”不僅僅是一個動作極快的焊接工——完成一個5厘米的焊接隻需5秒鍾,它的焊接技術也是超一流的。通常,在開始每一項焊接工作之前,專業焊接工要調整約20項重要的焊接參數。而“噴火”會測試這些試焊接的效果,並調節自身的設置來進行改進。可以說,這部機器人通過自學而成為了一名專業的焊接工。
但是“噴火”還不是完美的。在某些情況下,這部機器人無法完成一些特定的焊點,這時它會指引道森·哈格蒂過來幫忙,完成一些棘手的工作。
人(ren)類(lei)若(ruo)能(neng)同(tong)機(ji)器(qi)人(ren)合(he)作(zuo),工(gong)廠(chang)將(jiang)不(bu)再(zai)需(xu)要(yao)耗(hao)時(shi)耗(hao)力(li)地(di)設(she)置(zhi)那(na)些(xie)繁(fan)瑣(suo)的(de)組(zu)裝(zhuang)線(xian),可(ke)節(jie)省(sheng)數(shu)十(shi)億(yi)美(mei)元(yuan)的(de)設(she)備(bei)安(an)裝(zhuang)費(fei)用(yong)。對(dui)暢(chang)銷(xiao)產(chan)品(pin)進(jin)行(xing)改(gai)進(jin)也(ye)不(bu)是(shi)什(shen)麼(me)問(wen)題(ti):人類與機器人搭檔,能為客戶設計、製(zhi)造(zao)從(cong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)到(dao)飛(fei)機(ji)的(de)任(ren)何(he)定(ding)製(zhi)產(chan)品(pin),而(er)不(bu)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)昂(ang)貴(gui)的(de)設(she)備(bei)升(sheng)級(ji)。這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)將(jiang)能(neng)讓(rang)企(qi)業(ye)迅(xun)速(su)相(xiang)應(ying)用(yong)戶(hu)需(xu)求(qiu),產(chan)品(pin)的(de)更(geng)新(xin)周(zhou)期(qi)將(jiang)從(cong)數(shu)年(nian)縮(suo)短(duan)為(wei)數(shu)周(zhou)。所(suo)以(yi),我(wo)們(men)需(xu)要(yao)認(ren)識(shi)到(dao):未來,由機器人來領導工作團隊,而非僅僅從事生產,其效率可能會更高。