前為搶占工業(yè)革命制高點(diǎn)提供理論支撐

當(dāng)前，隨著“中國制造2025”的快速推進(jìn)，工業(yè)制造以機(jī)器人替代人工成為必然趨勢(shì)，然而采用傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器自動(dòng)生產(chǎn)線難以滿足現(xiàn)代多品種、小批量、供貨緊的柔性智能制造需求，特別是隨著生產(chǎn)需求“大數(shù)據(jù)”快速膨脹，定制化生產(chǎn)服務(wù)將成為企業(yè)推動(dòng)制造裝備升級(jí)、增強(qiáng)生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)能力的一個(gè)新增長(zhǎng)點(diǎn)。

西安交通大學(xué)自動(dòng)控制研究所所長(zhǎng)韓九強(qiáng)教授表示，群視覺機(jī)器柔性智能制造系統(tǒng)就是要解決智能時(shí)代中國制造這一瓶頸問題，以搶占智能時(shí)代定制化生產(chǎn)的技術(shù)先機(jī)，可為實(shí)現(xiàn)中國制造的多樣化、定制化、智能化的未來發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展彎道超車，為中國在工業(yè)革命發(fā)展進(jìn)程中搶占制高點(diǎn)提供理論支撐。

“工業(yè)5.0”是什么?曾榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)并長(zhǎng)期致力于工業(yè)革命規(guī)律研究的韓九強(qiáng)，通過類人比較對(duì)四次工業(yè)革命進(jìn)行分析，指出每一次工業(yè)革命都是以機(jī)器衍生出類人某種重要器官機(jī)能的機(jī)器機(jī)能為標(biāo)志，使得各種機(jī)器轉(zhuǎn)型升級(jí)和廣泛應(yīng)用，以推動(dòng)工業(yè)不斷發(fā)展，形成工業(yè)X.0。“可以說，仿人智力機(jī)能的機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)能將引發(fā)第五次工業(yè)革命，其間也將誕生各種類型智能機(jī)器并得到廣泛應(yīng)用。”韓九強(qiáng)說。

他說：“與李世石PK的圍棋高手AlphaGo智能機(jī)器人這類有代表性的智能機(jī)器已經(jīng)誕生，是第五次工業(yè)革命發(fā)展演變過程的雛形。工業(yè)革命和工業(yè)發(fā)展是無止境的，依其工業(yè)自身發(fā)展規(guī)律，給出第五次工業(yè)革命的大膽設(shè)想和預(yù)測(cè)，為國家發(fā)展戰(zhàn)略提供理論支撐，我們應(yīng)該做好準(zhǔn)備搶占工業(yè)革命中國標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán)。”

助推自動(dòng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)

群視覺機(jī)器柔性智能制造系統(tǒng)是一種集視覺采集、模式識(shí)別、信息通信、加工制造和機(jī)器學(xué)習(xí)等信息物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)制造于一體，形成可由不同數(shù)量的視覺智能機(jī)器和數(shù)控加工設(shè)備組成的柔性結(jié)構(gòu)模式，既可實(shí)現(xiàn)機(jī)器自主智能化，也可實(shí)現(xiàn)多機(jī)器協(xié)同制造的群體系統(tǒng)智能化。

這種系統(tǒng)相當(dāng)于采用具有類人耳嘴眼機(jī)能的網(wǎng)絡(luò)視覺協(xié)同機(jī)能的機(jī)器群替代傳統(tǒng)數(shù)字化控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線，使得制造業(yè)從以數(shù)字化控制的自動(dòng)制造，向以物聯(lián)網(wǎng)+群視覺機(jī)器的智能制造方向衍生和發(fā)展，直至衍生出類人學(xué)習(xí)機(jī)能的機(jī)器智能，實(shí)現(xiàn)實(shí)在意義上的智能制造。

系統(tǒng)的群體智能，是指群體之間的交互智能、生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行的調(diào)度智能、作業(yè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化智能等;而自主智能包括個(gè)體機(jī)器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)物件識(shí)別的智能、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)物件跟蹤操控的智能、不受系統(tǒng)時(shí)序優(yōu)先控制的作業(yè)智能、進(jìn)出系統(tǒng)又不影響系統(tǒng)整體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的智能等。因此，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)柔性組態(tài)化功能、群體機(jī)器網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同功能、個(gè)體具有自主智能化功能等，即該系統(tǒng)中的機(jī)器設(shè)備和群數(shù)量可以任意選定，相鄰機(jī)器間可以合作進(jìn)行作業(yè)，個(gè)體機(jī)器具有動(dòng)態(tài)識(shí)別、決策判定，進(jìn)而衍生出自學(xué)習(xí)的智能特征。

據(jù)悉，韓九強(qiáng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的該系統(tǒng)模型可實(shí)現(xiàn)根據(jù)要求組態(tài)參與作業(yè)機(jī)器與加工設(shè)備數(shù)量的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也可以依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)進(jìn)展情況，實(shí)施自主決定繼續(xù)協(xié)作或退出系統(tǒng)，從而達(dá)到提高系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的提效率。值得一提的是，該系統(tǒng)中的每一臺(tái)機(jī)器既可獨(dú)立使用又可聯(lián)合作業(yè)，學(xué)生進(jìn)行各自試驗(yàn)研究互不影響。

應(yīng)用廣泛的群視覺機(jī)器柔性智能制造

目前，西安交通大學(xué)已經(jīng)采用該系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)出群體異步物件轉(zhuǎn)移智能實(shí)驗(yàn)、物件拆卸裝配智能實(shí)驗(yàn)、雙體機(jī)器協(xié)同裝配智能實(shí)驗(yàn)、多體機(jī)器虛擬車銑沖鉆智能實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)，還將進(jìn)一步開拓如色差分類智能試驗(yàn)、形體分類智能試驗(yàn)，以及目標(biāo)對(duì)象優(yōu)先混合作業(yè)智能裝配試驗(yàn)等內(nèi)容。

韓九強(qiáng)說，研究團(tuán)隊(duì)目前正研究群視覺機(jī)器柔性智能制造系統(tǒng)的升級(jí)版，將群視覺機(jī)器柔性智能制造系統(tǒng)平臺(tái)中的教學(xué)機(jī)器人更換為工業(yè)機(jī)器人、虛擬機(jī)床更換為加工中心并賦予專門的產(chǎn)品制造背景，即可升級(jí)為群視覺機(jī)器柔性智能制造專用產(chǎn)品智能制造系統(tǒng)。

談到系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，韓九強(qiáng)表示，隨著“中國制造2025”的展開，眾多行業(yè)領(lǐng)域都很大程度涉及智能制造。

視覺機(jī)器柔性智能制造系統(tǒng)，既適用于群體智能制造涉及的智能機(jī)器人、智能制造裝備、智能測(cè)控系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)的研究，也可作為無人值守的智能制造系統(tǒng)車間或工廠的參考模型。同時(shí)，群視覺機(jī)器柔性智能制造系統(tǒng)還可用于科研教學(xué)，不僅適用于電子與信息領(lǐng)域?qū)W科的機(jī)器視覺、模式識(shí)別、機(jī)器人控制、系統(tǒng)工程等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也可跨學(xué)科用于機(jī)械、電器、測(cè)控技術(shù)等學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還可用于機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)的理論方法研究等領(lǐng)域。

文章來源：包裝快訊