工業控制下中國智能技術與機器人產業的交融

發布日期:2014-11-25 瀏覽次數:4743
  2014年11月21日,“2014中國智能產品與產業創新論壇”在中國的禮儀之邦——山東省濟南市隆重舉辦,本次論壇圍繞“ 基于新工業革命下的智能裝備與機器人產業的創新與發展”這個主題,來自中國工程院、中國科學院、哈爾濱工業大學等知名科研院所的教授以及諸多知名企業的代表集思廣義、暢所欲言地探討如何高效整合“產、學、研、用”等各方資源,大力推進我國智能化產業的健康、良性、可持續發展。
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  論壇現場
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  現場座無虛席
  經過30 余年的發展,我國智能化產業已經具備了較為完善的基礎并形成了初步的產業布局,智能科學技術領域取得了令世人矚目的成就,以云計算、物聯網、大數據、移動互聯網應用、機器人、3D 打印、智能制造、仿生材料等為代表的智能化產業迅速崛起,并在高端制造、通信、軍工、新能源開發和利用等關系到國計民生的諸多領域里發揮出重要作用。不難預見,智能化技術無疑是新工業革命的核心技術之一,它不僅將成為我國各大戰略性新興產業的核心支撐技術,而且新工業化進程中的傳統產業正自覺地形成與智能化產業廣泛結合、深度融合的發展新模式,并由此帶動了中國未來高科技產業整體發展與創新,且成為了中國經濟升級版的新亮點與新增長點。
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  首先,來自中國工程院院士、中國人工智能學會理事長李德義教授發表《從車聯網到機器人聯網》的演講,他表示,顛覆性技術能夠對已有技術的傳統技術產生重要影響。舉例而言,數碼相機代替柯達膠卷,網媒代替紙媒,導航系統代替傳統地圖的應用等都屬于顛覆性技術。
  大數據時代下的輪式機器人是2013年麥卡錫預測促進未來經濟增長的顛覆性12大技術之一。車內乘員和輪式機器人之間的視覺、語音、觸摸、腳踏等多種自然交互形態,輪式機器人和移動互聯網以及手機等交互環境與界面的設計,是促進輪式機器人實現智能化的關鍵。
  汽車信息化的要素包括有三:車中身份自動識別、汽車操作系統逐漸增大,車聯網系統逐步擴展及OBDWIFI和OBD4G播發系統的普及。移動互聯網、知識工程自動化、物聯網、云計算、機器人及自主或準自主行駛車輛的增多等發展趨勢促進車聯網形態的變化。當前的自動駕駛不等同于自主駕駛,因實際應用范圍小,所以沒有智能的自動駕駛。因而輪式機器人技術的核心不是改變車輛等等動力性質,而是實現駕駛的智能化。
  實現汽車的智能駕駛,需要一顆靈活的、交互性強的駕駛腦。針對于此,李教授坦言:“駕駛腦可以替代駕駛員的認知,用駕駛態勢圖簇作為表示語言,通過SLAM,在駕駛態勢圖里形成決策,并實現駕駛操作的形式化,并用云模型實現駕駛行為不確定性的自學習。”
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  隨后,來自中國科學院院士、控制理論與控制工程的專家吳洪鑫教授發表題為《發展自動化與機器人思考》的演講,他強調,要想提高人們的生活質量,就需要自動化的協助。同時,他還坦言,工業自動化是綜合的、系統的工程,包括電、機、控制、信息、人工智能和材料等技術的綜合研究和發展。生產過程的復雜與不確定因素、系統環節的復雜,故障率高等問題要求中國必須自主開發新的技術,以減少高端設備依賴進口的窘境。
  “發展自動化、機器人是大勢所趨,是歷史的必然,深入研究解決技術問題,在產品可靠性及產業化上下功夫,政府,研究機構和企業須共同努力,同時,政策上重視和獎勵實際做機器人制造業以及大型設備研制的科技工作者。”吳洪鑫坦言。
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  來自哈爾濱工業大學的智能機器人主題專家趙杰教授就中國機器人產業的現狀及發展趨勢展開闡述。他分析,中國機器人產業特點有三:市場需求巨大,新增裝機量占到全球新增的1/5,預測未來五年之內還將以每年25%的比例增長;應用領域廣泛,汽車行業不再是工業機器人最大的需求行業,電子、食品等多個行業將成為工業機器人領域的領跑者;制造產業鏈條價值鏈偏重于低端,制造低附加值產品價值成為我國工業機器人應用的重點。
  工業4.0時代即將到來,規?;?、復制化生產方式已經發生改變,個性化產品以高效率,柔性化的制造方式生產,在這其中,離不開機器人的協助。新材料、微電子、通信、計算機、人工智能、控制盒圖像處理等學科的突飛猛進,為機器人的高度智能化奠定了基礎,大數據,云計算技術為機器人產業的變革起到促進作用;人機關系更加注重緊密協調合作,以保持本質安全。
  針對于國內機器人行業,他坦言:“國產機器人目前的瓶頸依然是規模和技術”,規模受制于應用,于技術而言,機器人產業鏈由核心零部件、機器人本體、系統集成和配套服務組成,產業鏈雖較短但涉及技術橫跨軟件、硬件、服務、精密制造等多個高新技術領域。在這其中,應用工藝是產業發展的主要抓手,因此,機器人系統集成在產業鏈的位置顯得極為重要。”
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  談及新一代的機器人技術,山東大學機器人研究中心主任李貽斌帶領聽眾回顧機器人的發展歷程,從“示教在線機器人”到”有感覺機器人“、再到”智能機器人”, 如今,新一代機器人應該是人工智能技術 現代信息技術 數字化制造技術三位一體,共同促進機器人產業的發展。”
  “新一代機器人是與人互助的,而傳統的機器人缺乏人機交互與協作的安全機制;編程和示教過程復雜,耗時較長,并且現在的工業機器人大多數缺乏感知伺服作業能力。環境、任務、行為方式、自然交互、機器人學習與進化問題都對現代機器人的發展造成一定的挑戰”,李教授分析,“未來的機器人的特點有四個方面:智能化機器人將具有學習和進化能力;高速網絡,大數據和云計算是機器人成為物聯網的終端和重點;柔順性,安全性和自認交互能力將使人機關系發生重要轉變,機器人將融入人類社會,成為人類伙伴;功能模塊化、服務網絡化趨勢將使機器人生產成本快速下降,機器人將成為大眾商品。成為工人的合作伙伴。”
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  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通則》進行介紹,包括智能產品的檢測及評價內容、智能化技術應用等級的檢測方法及產品智能化技術應用等級等。
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  來自北京工業大學的康存鋒博士介紹了基于工業4.0的智能裝備軟件平臺,他還為我們展示了如何利用手機編程軟件來實現對于智能狗的肢體語言控制。
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  智能狗
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  康存鋒博士用手機對智能狗進行控制
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  來自山東大學的機械學院的教授張承瑞教授對于急于EtherMAC實時工業以太網總線的PAC控制平臺進行介紹,EtherMAC是從節點完成周期同步控制的創新型技術,使得主控制器可采用標準網卡,無需硬實時操作系統,結合從節點FPGA硬件的高實時性和主站PC強計算能力的優點,可實現高性能實時同步,使得主控制器不依賴特定的供應商,方便進行系統的升級擴展,降低成本,保護客戶的投資。
  編輯:中控儀表
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