工业机器人邂逅人工智能：工业制造的新革命

随着工业4.0的到来，工业制造注入转型升级新活力。自动化的引进，加快了工业化进程；工业机器人的引进，则将改变世界工业制造的模式。那么人工智能将会带来什么呢？或许是一场新的革命！

工业机器人发展历程

对于工业机器人定义，可能很多人很陌生。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器设备，它能够按照程序指令自动执行工作，主要由主体、驱动系统以及控制系统三个基本部分组成。

在工业制造的发展史上，主要有三个历程。其一，手工生产制造；其二，自动化介入的生产制造；其三，工业机器人介入的生产制造。至于未来，人工智能搭配工业机器人或将成为工业领域生产制造的主力。

早期机器人的出现，是为了代替人工完成部分劳动，随着技术的改进与发展，机器人由于可靠性高以及寿命长的独特之处逐渐被用于工业制造。在面对类似流水线这种重复性很强的工作时，机器人相比人工劳动力更高效，工作时长可达七年之久，你可以昼夜不停使用它，在使用期内几乎不需要保养和维护，满足自动化生产制造需求。另外，机器人可编程设计，满足了生产制造定制化需求。随着人工智能等新技术的引入，机器人将变得更加智能化及自主化，极大地拓展了工业制造的模式及范畴。

国内工业机器人现状及趋势

我国机器人研发之路稍晚于国外。20世纪70年代，在国家政策以及市场的驱动下，部分企业开始转型进入机器人领域，这也为我国后来机器人的发展奠定了稳固的基础。

随着国内工业化进程的加快，促使工业机器人市场蒸蒸日上。2013年至2016年之间，我国国产工业机器人销售数量仅一年便增长31%左右，相比于国外机器人，增长尤为明显，其应用更是延伸至医疗、汽车、教育以及科学考察等领域，提升了我国国民整体的生活品质。

据最新数据显示，2016年中国工业机器人销售量近8.5万台，同比增长23.9％。报告预估，2017年中国工业机器人销量将超过10万台，而全球机器人销售量将超过45万台，年均复合增长率接近23％。

近年来，国产工业机器人的主要应用于弧焊、电焊、喷涂、搬运与上下料以及加工等方面。随着工业机器人技术的成熟，其生产效率以及产品质量也得到了很好的提升。

随着智能化的发展，一些新技术也逐渐被用于机器人技术上，如：深度学习以及增强现实。据了解，增强现实乃是通过虚拟眼镜进入虚拟场景中，你可以在虚拟场景中自主搭建虚拟现实，通过手中的操纵杆去控制，目前这种技术仍在研发中。

对于深度学习，又该如何应用到机器人技术上呢？对于机器人未来的发展，我们希望它能够处理未知的环境与情况，并自动解决所遇到问题，尤其是数据与图像处理。可以通过传感器，将信息搜集起来，然后把所有的数据整理好，借用GPU的能力来培训机器人，形成一个CN网络，然后实现深度学习，让机器人能够在实时环境中实现不断的学习与积累目标，从而如同人类一样，具有深度学习的能力。

搭载着人工智能的快车，工业机器人+人工智能的发展方向成为国内外机器人企业的共识，并且已经有多家巨头开始加紧布局这一战略方向。

ABB

2017年4月25日——ABB与IBM宣布进行战略合作，ABB行业领先的数字化解决方案ABB Ability与IBM Watson物联网认知计算技术联手布局电力、工业、交通和基础设施领域。

众所周知，IBM是人工智能、机器学习及不同垂直行业领域的专家。 ABB Ability与IBM将首先在工厂及智能电网两个领域合作，提供实时认知分析。

ABB和IBM将共同开发，为用户提供全新方式应对工业领域的各项重大挑战，例如加强质量控制、减少故障停工时间、提升工业流程的速度和产量等。这些解决方案不仅具备现有互联设备的数据收集功能，还将覆盖利用数据进行探测、分析并采取应对措施的有认知能力的工业设备，帮助工人消除无效流程和冗余工作。

此外，ABB和IBM将利用Watson人工智能通过实时产品图像帮助用户识别不合格产品。这些图像由ABB系统捕获后通过IBM Watson制造业物联网(IoT for Manufacturing)进行分析。

值得一提的是，ABB的协作机器人YUMi就大量运用了人工智能技术，包括算法、深度学习、传感器和拖动示教等。

库卡

2016年3月14日，在德国汉诺威举办的CeBIT大会上，库卡与华为建立战略合作伙伴关系，并签订了合作备忘录，将通过云计算、物联网、大数据、无线技术等方面的合作，共同推动制造产业的升级，帮助更多的客户实现“智能制造”。

库卡与华为建立新的合作伙伴关系，意味着双方将重点研究在智能工厂环境中应用蜂窝物联网(IoT)、无线和5G网络，大数据解决方案，并部署华为的基础设施即服务(IaaS)解决方案，发展基于云托管的智能制造业务。

去年，美的与库卡的结合，其中也牵涉到人工智能的布局。库卡作为主体，帮助美的集团在机器人本体生产、工业自动化方案、系统集成、以及智能物流等领域全面布局。

在2017AWE开幕前一天，库卡CEO Till Reuter在发布会上表示，人工智能(AI)也将是美的与库卡合力推进的方向，库卡在B2B领域和美的在B2C领域刚好可以实现优势互补。

美的借助远程连线展现了一座“智能工厂”的真实场景，实现设备自动化、生产透明化、物流智能化、管理移动化、决策数据化。

发那科

去年的上海工博会上，发那科与思科、罗克韦尔自动化，共同为 FIELD system 进行中国区的合作发布，实现工厂中设备的智能互联，推动智能制造的发展。

FIELD system 能为用户和应用开发者提供先进的机器学习和人工智能功能并将制造业引入到生产力和效率的新高度。目前，发那科已将这些新技术应用于机器人散堆拾取、生产异常检测和故障预测。

FIELD system 结合了人工智能和尖端计算机技术使分布式学习成为可能。机器人和设备的运行数据在网络上被实时的进行处理，这也使各种设备之间能更智能的进行协调生产，令原来难以实现的复杂生产协调成为可能。

发那科与思科共同开发了“零停机时间”(Zero Down Time，简称ZDT)解决方案，ZDT利用物联网和大数据技术来防止不在预期中的停机发生。

该方案通过物联网系统，可监管工厂厂房每一个机器人，并且预测机器人异常状况，在机器人出现问题以前先加派技术人员进行维修作业。这样便可在发生故障之前采取应对措施，从而减少停机时间并提高效率、降低成本。

微链WETHINK：当机器人拥有慧眼，柔性生产成为可能

3D视觉识别系统是微链机器人感知世界的另一大重要途径，让机器人可以看到工作环境的变化，根据新型的生产需求迅速做出调整，从而实现“刚性生产”到“柔性制造”的转变。

“以往的生产都是刚性的，例如工厂接到订单做iPhone 6，那么生产线及所有配套设备都是按照iPhone 6来布置的，如果要改做iPhone X，产线就要作出巨大调整。”

“但如果机器人有了3D视觉系统，只需重新识别生产环境及工件，通过后台系统调整，机器人最快一天的时间就能认知到新的产线运转模式，很快投入到转产的工作中去。”张宇举例说道，柔性生产大大缩短了调整产线的周期，同时也降低了投入成本。

△WETHINK认知机器人

“传统的工业机器人只会模拟人类定点、定位、定时地做一些标准化动作，并不具备任何智慧，而拥有认知能力的机器人能够根据看到的图像反馈，像人类一样做判断。”张宇告诉记者，认知操作系统是微链科技的技术核心，与视觉、触觉等感知系统是相辅相成的。

除了会思考判断外，这个“大脑”还具备学习能力，通过及时采集机器人的工作数据，形成大数据系统，随着收集的信息越来越丰富，机器人也会不断进步和升级。

△通过微链智能设备采集仪

此外，同一工作环境下的机器人都通过后台的认知系统相互连接，使两个甚至多个机器臂可以协作完成更复杂的任务。

结语

如果说工业机器人与人工智能相识是一场偶遇，那么未来两者的结合将成为必然之势。对于工业领域来说，唯有不畏过往，勇于创新，方能走的更远。我国的工业机器人正处于增长之势，与人工智能等新技术融合，将使得机器人产业迎来新革新！