- 科幻中的工業移動機器人正走進現實 已廣泛應用
- 2023年02月09日 來源：科技日報
提要：這些機器人并非只存在于科幻電影中，實際上，它們已在當下工業生產生活中被廣泛應用，在電影中可謂“本色”出演
◎本報記者 葉 青
±3毫米
目前機器人移動精度已從最初的±10毫米發展到現在接近極限的±3毫米。這意味著，機器人的大范圍自由移動更加精準。
兔年春節，《流浪地球2》是最為火爆的電影之一。其所展望的未來世界，更多根植于當下工業場景和科技發展實際，可以說是現實工業生產和社會生活的鏡像。在對未來世界的無數暢想中，機器人是未來社會中不可分割的重要組成部分。
在電影多個場景中出現的工業移動機器人，出自廣東企業——深圳優艾智合機器人科技有限公司(以下簡稱優艾智合)之手。這些機器人并非只存在于科幻電影中，實際上，它們已在當下工業生產生活中被廣泛應用，在電影中可謂“本色”出演。
電影里的機器人已廣泛應用
《流浪地球2》中，不同形態的機器人出現于電影的各個場景：帶有機械臂的巡檢機器人自主操作監測指標，保障空間站人員生命安全；地球聯合政府會議廳中，機器人駐守一旁輔助人類科學決策；在北京航天中心數據中心，巡檢機器人支撐著海量數據平穩運作；行星發動機機庫中，移動機器人有條不紊地搬運傳送著物料……
“我們總共有14款不同型號的工業移動機器人出現在電影里，包括巡檢機器人、工業物流機器人等。”優艾智合市場總監關健表示，“實際上，電影中的巡檢機器人，在現實生活中也承擔著重要的作業任務。如海上石油平臺、戈壁荒漠、海上風電平臺、露天煤礦等極端復雜的環境中，都有機器人的身影。”
“電影里所看到的工業移動機器人行動靈活，它們由兩大主要技術構成：激光SLAM融合導航+二維碼組合方式。”關健介紹，他們的工業移動機器人采用激光SLAM融合導航方式，路徑規劃采取虛擬循跡，自主規劃。機器人會根據先驗的地圖環境信息及自身傳感器實時感知的周圍動態環境信息，綜合評價后搜索出一條最優路線，且能實時避開環境中的動態障礙物。該技術主要應用于巡檢運維類機器人，已在電力、煤礦、鋼鐵、石化等領域使用。
為何要應用工業移動機器人呢？“在電廠，以往的高低壓配電柜電路通斷靠人工操作。因操作具有一定的危險性，必須兩個人默契配合，一人讀操作說明，另一人按步驟逐一操作，否則容易因操作不當造成災難性人員傷亡事故。”關健說，機器人能夠識別周圍環境，將誤差控制在±5毫米內，還可自主移動到配電柜正前方，自主判斷開關旋鈕位置，代替人工實現電路通斷。
工業移動機器人不僅不怕苦，還以專業性強的優點，成為半導體行業生產智能化的中堅力量。
晶圓是高成本半導體原材料，極其脆弱，搬運過程中一旦有所震動就可能導致晶圓碎裂成為殘次品。工業移動機器人的出現，讓問題迎刃而解。機器人的機械底盤可以保證它平穩運行，同時通過自動控制機械的方式，規避了人工操作不一致性所帶來的損失，保障了良品率。
讓算法在商業實踐里產生價值
優艾智合機器人與《流浪地球2》結緣，始于2021年。當時，在上海舉行的世界人工智能大會上，導演組被優艾智合機器人優異的性能所吸引。
但提起機器人的研發過程，關健直言“并非一帆風順”。“雖然團隊有技術優勢，但并不清楚技術究竟能在什么場景和行業中創造價值。”他回憶道，“創業前兩年，我們嘗試了大量的行業應用，才逐漸聚焦到工業物流、智能巡檢運維兩大行業場景。”
如何讓激光SLAM融合導航算法在商業實踐中產生實際價值，是研發團隊面臨的最大挑戰。如巡檢運維機器人的核心在于移動底盤平臺，它需要針對不同行業的深度需求，構建完整的機器人形態和上層的業務軟件系統，形成一整套的解決方案，才能夠實現自動化運維操作。
“我們的技術研發均指向應用場景。首先需要理解場景對機器人的全方位要求，這不光包括操作精度，還涉及安全、流程規范等問題，并需要不斷根據實際需求進行設計調整。”關健說。
僅是怎樣讓機器人在高強度工作中滿足工廠潔凈的等級要求，就讓研發團隊下了一番苦功夫。“輪子一定要與地面產生摩擦才能走動，我們總不能把輪子罩起來吧？”關健打趣道。他說：“從材料的選擇到輪子的安裝，再到運營和維保，經過很長時間的打磨，才最終確定出標準方案。”
在一個超過10萬平方米的空間里，解決工業移動機器人的高精度移動也是一個大挑戰。“精度是我們長期發展的技術方向。目前機器人移動精度已從最初的±10毫米發展到現在接近極限的±3毫米。這意味著，機器人的大范圍自由移動更加精準。”關健特別強調，工業移動機器人的技術發展是一個平滑演進、不斷提升的過程，而非飛躍式的技術發展。
為智能化建設提供堅實根基
當下，工業移動機器人正成為先進成熟的生產力，在各個行業場景中迸發出巨大的價值。正如在《流浪地球2》所建構的未來世界中，工業移動機器人可自主執行搬運、操作、巡檢等任務。
關健也明顯感受到各行業擁抱工業移動機器人的熱情。“前幾年，客戶的需求往往只是一兩臺機器人。在大型工廠里，兩臺機器人實則產生不了價值，客戶是用它們來驗證新技術應用的可靠性、穩定性和可行性。嘗試之后，客戶會在不影響正常生產情況下，再試著改造一整條生產線。現在很多客戶已完全信任機器人了，用上百臺機器人改造一整層的工廠，甚至是整棟樓工廠。”他說。
對于工業移動機器人應用是否成熟的問題，在關健看來，需要分行業看待，“制造業里電子相關領域已經非常成熟”。
如隨著近年來移動互聯網業務的持續高速發展和國家“東數西算”戰略部署的全面啟動，大型、超大型數據中心持續建設投產，優艾智合巡檢機器人在數據機房中自主巡檢，保障海量數據暢通流轉，為智能化建設提供堅實根基。
“電影中對未來世界基于算法、數據、新能源的建構，與我們的業務布局一脈相承，兩者均反映了數據中心、新能源等當下工業生產最具前瞻性和戰略性的重要領域，是構建未來世界的必要元素，是社會工業發展的底層邏輯。”關健透露，接下來他們將重點攻關機器人協同運動的技術難題，提高機器人整體的使用率，目前企業已參與相關的國家重點研發項目。
科幻電影根植于現實工業基礎與科技發展，同時為科學技術的進步提供合理浪漫想象。“這是國家科技實力的體現。”廣東工業大學機電工程學院智能制造與機器人研究所所長管貽生說，機器人涉及多個學科，是工業制造頂端的“明珠”，“一個國家機器人技術越好，說明科技水平越高”。
