传统工业机器人通常遵循预设的“刚性程序”逐步运行,工作规则明确但灵活性有限。然而,随着工业企业生产环境持续变迁,行业亟需新的解决方案。这也为人工智能技术提供了广阔的应用空间。
借助机器学习、图像处理与认知算法,基于AI的工业机器人能够识别各类异常、自主适应动态变化的环境,并实现持续自我优化。其优势在于编程成本低,且能显著提升设备的自主运行能力。正如英伟达首席执行官黄仁勋所预测的那样,未来或将迎来“能与ChatGPT对话的机器人”时代。

图1 在人工智能技术的赋能下,协作机器人不仅能识别不同物体的类别与位置,还能实现精准抓取
智能感知:未来的眼睛
新一代基于人工智能的工业机器人的关键,在于其对物理环境的感知能力。通过摄像头、各类传感器以及AI驱动的图像分析技术——例如直接读取上传的CAD零件图——机器人能够实时识别物体、定位其位置,甚至在线判断产品是否合格。可以说,人工智能为工业机器人赋予了全新的“感官系统”。
生产流程与工厂的数字化双胞胎在这一过程中也起着重要作用。机器人可以在虚拟环境中借助数据进行学习与训练,模拟并验证多种应用场景。这使其能够完成以往被视为极其复杂的任务:例如抓取不同形状的工件、对未知物体进行分拣或执行质量检测。由此,机器人成为一个多功能系统,即使在动态变化的环境中也能实现安全、精准的运行。在人工智能技术的支撑下,机器人编程与部署的成本得以降低,从而推动机器人应用整体走向更高效、更经济的实施路径。

图2 Vention公司的首席执行官Etinne Lacroix先生
人与机器:重新定义人机协作
协作机器人(Cobots)是人工智能驱动下变革的又一典型范例。它们能够与人类操作员并肩工作,通过“观察”或简单的动作演示,快速学会如何配合操作者完成任务。人工智能赋予协作机器人更深层次的理解能力,使其能及时识别潜在风险,并动态调整动作以确保安全。这种新型人机交互不仅更为安全,也更具直观性。生产人员无需编写复杂程序即可操作机器人,这为中小企业降低自动化门槛、迈入智能制造提供了关键助力。
数据驱动的优化:智能工厂的决策核心
每台由人工智能控制的工业机器人,本身也是一个持续生成数据的节点。它的每一个动作、决策乃至异常,都被完整记录。结合基于云的分析平台,企业能够实现对生产过程的全局洞察。在此基础上,具备人工智能技术能力的专家可对整个生产流程进行系统性评估。这些数据也构成了持续优化的根基。机器人算法能够识别不同的工作模式,预测潜在故障,并提出工艺流程的改进建议。在互联互通的“智能工厂”中,机床、机器人与IT系统深度协同,共同构成了一个网络化、智能化的生产体系。

图3 人工智能与视觉系统的融合,将传统的刚性机器人运动转变为灵活、自适应的智能运动
机遇与挑战
工业机器人的智能化发展依然面临多重障碍。在机器人领域应用人工智能技术,需要高性能硬件、专业的数据分析能力以及对生产流程的深入理解。然而,挑战往往与机遇并存:率先部署人工智能机器人的企业已展现出显著的竞争优势。它们能够以更快速度、更高灵活性和更强效能响应市场变化。尤其对于欧洲的中小企业而言,机器人与人工智能的深度融合,正为本土生产基地的竞争力维护与新商业模式的开拓提供重要契机。
人工智能不仅将重塑机器人的能力边界——它更在推动一场更深远的变革。机器学习、实时数据处理与智能交互的结合,正为工业机器人打开全新的应用空间。对企业而言,这其中蕴藏着巨大的创新潜能。那些及早拥抱并善用新技术的组织,不仅能够提升生产效率,更将在新一轮工业变革中成为引领者。
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