“我們將會(huì)越來(lái)越多地制造消費(fèi)者或不同的行業(yè)想要的哪些越來(lái)越復(fù)雜的產(chǎn)品，”西門子企業(yè)技術(shù)(CT)部門研究負(fù)責(zé)人 Livio Dalloro 說，“當(dāng)你要在不同的產(chǎn)品生產(chǎn)之前切換時(shí)，將(一條裝配線)上線然后又下線的成本是相當(dāng)高的。”換句話說，為一種新產(chǎn)品重新配置一條傳統(tǒng)生產(chǎn)線的成本有礙于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的快速迭代。
西門子機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室;Livio Dalloro 和 Sinan Bank 與他們的蜘蛛機(jī)器人
西門子的解決方案是一個(gè)可以自由搭配的通用型工人機(jī)器人集群——可以給它們分配任務(wù)然后它們會(huì)自己找到完成這一任務(wù)的方法。Dalloro 的團(tuán)隊(duì)在位于新澤西普林斯頓的西門子實(shí)驗(yàn)室，他們開發(fā)出了類蜘蛛的 3D 打印機(jī)，這些機(jī)器可以像一個(gè)協(xié)作團(tuán)隊(duì)一樣到處爬行。每個(gè)機(jī)器人看起來(lái)像是一個(gè)戴著氈帽的蜘蛛人瓦力(Wall-E，機(jī)器人總動(dòng)員人物)，有一個(gè)安裝著類似于 Xbox Kinect 的 3D 深度感應(yīng)攝像頭的腦袋。在那之上還有一個(gè)紅外激光掃描儀，可用來(lái)進(jìn)一步評(píng)估周圍環(huán)境?，F(xiàn)成的電路板上的多核 CPU 上運(yùn)行著 Linux 系統(tǒng)，可以完成處理分析實(shí)時(shí)地形等任務(wù)。這些蜘蛛通過 WiFi 和藍(lán)牙相互交流，報(bào)告自己可以覆蓋多少范圍，從而使它們的集體大腦可以將工作進(jìn)行分解并將各部分分配給各個(gè)機(jī)器人。
這個(gè)系統(tǒng)被稱為 SISPIs(Siemens Spiders)，Dalloro 給出了一個(gè)該系統(tǒng)可能如何最終解決一個(gè)項(xiàng)目的例子。“這部分基本上來(lái)自一個(gè)叫做 3D 繪圖的系統(tǒng)，它這能和這些機(jī)器人交流，”他說，“而且這些機(jī)器人基本上接收了全部一樣的信息，而且它們彼此協(xié)商……以一種并行的方式?jīng)Q定誰(shuí)將制造哪個(gè)部件以及怎樣將執(zhí)行過程分割開。”
這些蜘蛛知道它們的能力和局限。它們都配置了三個(gè)陀螺儀和加速度計(jì)，加上腿部還有測(cè)量力的執(zhí)行器——所有這些都是為了確定蜘蛛的位置以及其如何從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到下一個(gè)點(diǎn)的方式。該機(jī)器人團(tuán)隊(duì)甚至能在其中一臺(tái)機(jī)器人發(fā)生故障或電池用盡時(shí)找到應(yīng)對(duì)的方法。
蜂群式思維工廠
西門子的最終目標(biāo)并不是部署一支噴吐塑料的 3D 打印機(jī)器人大軍。SISPIs 只是一個(gè)概念證明，說明靈活的自動(dòng)化機(jī)器人團(tuán)隊(duì)是有可能的。這個(gè)想法最早由西門子的工程師 Sinan Bank 于 2014 年提出。Dalloro 說：“我們希望盡可能快地完成這件事情。”在一段展示一個(gè)行動(dòng)中的這種機(jī)器人的視頻中，該機(jī)器人試探性地向周圍踏步，就像一只新生的小馬駒還在尋找它的(六條)腿。“這是我們的第一步，”Dalloro 說，并將這一項(xiàng)目稱為一個(gè)’登月計(jì)劃‘。他說：“這讓我們同時(shí)在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)加速和發(fā)展著多種不同的技術(shù)。”
從原型機(jī)上看，明顯體現(xiàn)出來(lái)的一個(gè)問題是如何讓這些機(jī)器人變得更加優(yōu)美。Bank 和 Dalloro 將會(huì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)分析機(jī)器人的移動(dòng)方式并尋找更好的方法。并非所有未來(lái)的機(jī)器人都會(huì)像蜘蛛一樣移動(dòng)。
西門子也正在尋找讓機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)航的方法。這些機(jī)器人目前使用的是一種被稱為 PTAM(并行追蹤和測(cè)繪)的視覺方法，該方法可讓機(jī)器人在不需要特定定位標(biāo)記的情況下識(shí)別環(huán)境并在環(huán)境中導(dǎo)航。(PTAM 技術(shù)也已在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中被用來(lái)測(cè)繪地形和疊加虛擬物體。)未來(lái)，這些機(jī)器人也可能會(huì)使用無(wú)線電信標(biāo)來(lái)進(jìn)行三角測(cè)量。
PTAM 系統(tǒng)視頻介紹
Dalloro 說，盡管目前的機(jī)器人尺寸大約是微波爐大小，但該基本設(shè)計(jì)可以放大到工業(yè)尺寸。例如，未來(lái)焊接汽車的機(jī)器人全部可能都能重新配置自己，然后去焊接鋼柜。“當(dāng)然，我們可以預(yù)見這種可重新配置工廠的適應(yīng)性，它擁有更多可以自動(dòng)到處移動(dòng)的通用型工業(yè)機(jī)器。”他說，“而不是高度專業(yè)化并且造價(jià)昂貴的空間位置受限的機(jī)器。”
這些機(jī)器人甚至可能不會(huì)限制在一個(gè)工廠中。Dalloro 說可能能將一個(gè)機(jī)器人隊(duì)派遣到惡劣的環(huán)境中，讓它們通過打印混凝土而不是塑料來(lái)為未來(lái)的移居者建造基地。為了延續(xù)’登月計(jì)劃‘這個(gè)比喻的話題，我問他這種基地是否可能出現(xiàn)在另一個(gè)星球。“那甚至將更激動(dòng)人心，”他笑著說，并補(bǔ)充說這種場(chǎng)景已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他現(xiàn)在的設(shè)想(盡管這不是不可能的)。
Dalloro 和 Bank 并不十分確切地知道這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展前景，而他們并不認(rèn)為問題有多難。SISPIs 脫胎于西門子種子基金(Siemens Seed Fund)，該機(jī)構(gòu)創(chuàng)立于 2012 年，類似于洛克希德·馬丁公司’臭鼬工廠‘，為西門子的科學(xué)家和工程師想出創(chuàng)新想法提供資助。Dalloro 很有野心地將其比作是美國(guó)軍方的國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)。但更好的比喻應(yīng)該是一個(gè)自由放養(yǎng)的企業(yè)實(shí)驗(yàn)室(如微軟研究院)的迷你版本。
a&s傳媒是全球知名展覽公司法蘭克福展覽集團(tuán)旗下的專業(yè)媒體平臺(tái)，自1994年品牌成立以來(lái)，一直專注于安全&自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)前沿產(chǎn)品、技術(shù)及市場(chǎng)趨勢(shì)的專業(yè)媒體傳播和品牌服務(wù)。從安全管理到產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，a&s傳媒擁有首屈一指的國(guó)際行業(yè)展覽會(huì)資源以及豐富的媒體經(jīng)驗(yàn)，提供媒體、活動(dòng)、展會(huì)等整合營(yíng)銷服務(wù)。
粵公網(wǎng)安備 44030402000264號(hào)
