機器人要求傳感技術(shù)“五化”并進
2017年，中國工業(yè)機器人消費總量為14.1萬臺，連續(xù)5年成為全球最大的消費市場，銷量增速高達58.1%。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，今年以來，中國工業(yè)機器人產(chǎn)量（包括所有企業(yè)在中國生產(chǎn)的機器人）持續(xù)增長，KUKA機器人示教器維修，3月份增速在35%左右。可以預(yù)計，中國在未來很長一段時間內(nèi)都將成為機器人產(chǎn)業(yè)全球最大的消費市場。
新松鄒風山指出，機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開技術(shù)的突破。近幾年，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)與機器人技術(shù)進行融合，對機器人在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用產(chǎn)生顛覆性的變革。由于新一代信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的融合，產(chǎn)生了新的制造模式，即智能制造模式。這種制造模式的特點是智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及定制化，且由于機器人的介入，成本在逐年下降，可以說，機器人在智能制造變革中發(fā)揮了重要的作用。同樣，智能服務(wù)機器人已滲透到人類生活的各個領(lǐng)域。
鄒風山認為，機器人的決策過程包括三個階段：感知、認知和執(zhí)行。首先通過數(shù)據(jù)采集外部的場景信息，其次通過智能算法進入認知階段，最后通過指令產(chǎn)生各種動作命令進入執(zhí)行階段。機器人是通過多種傳感器進行感知的，這些傳感器包括光學(xué)傳感器、力學(xué)傳感器、聲音傳感器、速度及加速度傳感器、溫度傳感器、化學(xué)傳感器等。他指出，傳統(tǒng)機器人在R1.0時代，僅有位置傳感器，無法適應(yīng)任務(wù)、環(huán)境發(fā)生的變化，缺乏協(xié)作與安全保護功能。在R2.0時代，裝配了多種傳感器，并對傳感器信息進行計算分析，可適應(yīng)任務(wù)、環(huán)境變化，具有一定智能性，且具有感知環(huán)境的能力。
鄒風山介紹了不同種類機器人如何利用傳感器進行工作的，他說，智能焊接機器人利用3D視覺傳感器對待焊接工件進行感知，工業(yè)機器人維修，獲取工件的三維點云，KUKA機器人維修，并利用機器視覺技術(shù)與人工智能技術(shù)結(jié)合獲得精確的焊接邊緣，實現(xiàn)機器人的自主焊接。智能打磨/拋光機器人采用三維視覺傳感器與力覺傳感器結(jié)合實現(xiàn)，利用三維視覺傳感器及機器視覺技術(shù)對目標進行建模，并利用力覺傳感器結(jié)合力控制技術(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜毛坯件的精確自主的打磨/拋光作業(yè)。
鄒風山對傳感器技術(shù)的未來進行了展望，他表示，傳感器技術(shù)將向5個方向發(fā)展。智能化：傳感器將與人工智能技術(shù)相結(jié)合，形成智能傳感器。可移動化：充分利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，技術(shù)關(guān)鍵在于克服節(jié)點資源限制。微型化：在微型化的同時，降低功耗、提高精度、集成化等。集成化：形成多功能一體化傳感器，集成度高、體積小、容易實現(xiàn)補償與校正。多樣化：新材料技術(shù)的突破加快了多種新型傳感器的涌現(xiàn)，該研究方向主要與新材料的發(fā)展息息相關(guān)。