2015年漢諾威工業博覽會4月13日開幕,來自65個國家和地區的6500多家展商參加為時5天的本屆會展。印度是本屆展會的主賓國。中國參展企業超過1100家,僅次于東道主德國。本屆展會的主題內容是“工業4.0”,其中最精華、最吸引人的當屬智能機器人。
普通的工業機器人是通過預編入的程序,執行簡單的動作,人與機器人、機器人與機器還無法通過網絡連接進行實時溝通。而智能機器人則通過網絡連接,具備與人與機器實時“對話”的功能,具有自我適應環境能力,可以進行復雜的操作,甚至機器人制造機器,實現真正意義上的智能化生產。
中國已經是全球最大的機器人需求市場,中國也在邁向工業4.0時代,但中國的機器人產業與世界發達國家還相差甚遠,在本屆展會上幾乎難覓中國機器人的蹤影。當中國還沉浸在互聯網消費市場表面繁榮時,德國已把更多的投入放在智能設備、智能交通、智能工廠的開發。
機器人產業是德國政府著力推動的“工業4.0”戰略所涉及的重點領域,因為德國人深知,制造業是所有工業的基礎和核心,沒有先進制造業,就沒有先進設備,就談不上有先進的生產和產品。制造業是德國經濟的靈魂,實施“工業4.0”戰略就是為了確保德國制造業在互聯網時代繼續處于全球領先位置。
記者介紹本屆漢諾威工業博覽會最值得看的8個機器人,從中可以了解德國和日本這兩個制造業大國機器人產業發展趨勢,了解國外先進企業是如何詮釋工業4.0的概念。
圖1 巴克斯特機器人:可聯網,能陪你。這是德國博世公司開發的巴克斯特智能機器人,它不需要傳統的程序編入,也不需要隔離罩和特殊保護,具有自我適應環境的功能,動作非常精確,可以通過網絡連接直接和人一起工作,輕松地集成到自動化生產線上。圖中的這臺巴克斯特智能機器人在替代人操作咖啡機,給觀眾遞送咖啡。
圖2 仿生學機器人:有表情,會思考。在2015漢諾威工業博覽會上,身高2.4米的仿生學機器人NOX格外吸引參觀者的眼球。這臺由德國普福茨海姆大學師生研制的機器人,采用了柔性材料制作的身體,可以與人互動,碩大的軀體活動起來就像科幻大片中的巨人。NOX雖然只是一個演示機器人,但它與人互動的能力卻是未來智能機器人的發展方向,機器人不再是一群“沉默的人”,它也會有表情,也會思考。
圖3 雙臂協調機器人:特靈巧,會細活。這是ABB公司展出的號稱世界上第一個真正的雙臂協調機器人YuMi,專門適用于精密制造,處理一些僅為幾百克重的零件,如手表的精密部件到手機、平板電腦以及臺式電腦零件的處理。YuMi的雙臂靈巧,并以軟性材料包裹,可以應用于開放環境中。YuMi的推出將進一步開拓全新的工業生產方式,幫助電子工業等領域實現小件裝配的自動化應用。
圖4 快速拾放機器人:干分揀,效率高。這是德國史陶比爾公司展出的TP80快速拾放機器人,它重新定義了快速機器人的概念。當拾取的重量達到100克時,這種機器的取放速度達到超過200次/分鐘。只有當快速拾放機器人的實際負載超過最大負載即1千克時,它的性能才會略降。它具有小巧、靈活、高速、耐各種環境的特點,TP80快速拾放機器人采用了最新4軸超高速拾放技術,非常適合有固體芯片的電子產品的生產,包括太陽能電池,以及產品的分揀。
圖5 醫用機器人:身價高,干臟活。這是日本安川公司展出的醫用機器人,采用稀有金屬包覆材料,可用于醫藥產品生產的化學腐蝕環境,也可用于防毒、防菌環境的生物制品研發。
圖6 仿生袋鼠機器人:能跳躍,可手控。為德國費斯托公司展出的仿生袋鼠機器人,這款機器人結合了智能氣動和電驅動技術,在觸地爪部內層的壓縮空氣推力作用下,實現向上向前地跳躍動作。還配有移動電源裝置進行無線充電。機器人的眼睛裝有攝像頭,可以手勢控制其運動。
圖7 汽車安裝機器人:智商高,裝汽車。這是德國IBG公司展出的汽車自動化安裝機器人項目,這個創新的電動車輛開發和關聯的“iProcell”技術入圍2015年德國經濟創新獎。“iProcell”技術稱為智能車輛總裝細胞技術,利用汽車自動化安裝機器人,通過3D攝像機測量車輛部件安裝位置,然后將數據傳送給機器人,進行眾多部件的精確安裝,可以大大提高生產效率和工藝精度。
圖8 汽車制造機器人:個頭大,負重多。這是日本發那科公司展出的汽車制造工業機器人,身高5米、負重可達1.3噸,絕對是機器人里的重量級人物。發那科號稱是世界上唯一一家由機器人來做機器人的公司,是世界上唯一提供集成視覺系統的機器人企業,是世界上唯一一家既提供智能機器人又提供智能機器的公司。發那科機器人產品系列多達240種,負重從0.5公斤到1.35噸,廣泛應用在裝配、搬運、焊接、鑄造、噴涂、碼垛等不同生產環節。
圖9 七軸聯動機器人:手臂柔,干活細。這是德國庫卡公司展出的七軸聯動機器人,它具有非常靈活柔性的手臂,每個運動關節有六個傳感器,可以在非常狹小的空間內做高難度動作,適合精密制造領域,尤其是航空航天的零部件安裝。庫卡提出“為工業4.0而預備”的設計思路,最新的庫卡機器人都有多種外部通信端口和一個開放的、模塊化的編程環境,可以實現和外部系統連接以及機械控制系統操作上的便捷。
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