美国先进机器人制造创新研究所项目征集关注八大方向

作者: 2018-07-12 10:45 来源:
放大 缩小
         517日,美国制造业创新网络Manufacturing USA旗下的先进机器人制造创新研究所(ARM)发布项目征集公告[1],项目资助总投资1000万美元,拟资助项目须聚焦于以行业需求为导向、技术准成熟度为4-7的机器人制造技术。本次项目征集在5月初预发布的七大主题领域基础上,新增了软件互操作性主题。

  1)识别和包装。目标是开发机制、算法和系统以实现部件的高效运输和使用。技术重点包括:改善机器人指令系统对普通用户的友好程度,并提升即时性;识别非结构化或半结构化环境中的单个物体;提升机器人在操纵和包装不同尺寸和形状的物体时的灵活性。

  2)卸载和解包。目标是推动低价值、必要、耗时的工作任务自动化。技术重点包括:机器人在半结构化环境中理解所有相关信息,并独立制定完成任务的计划;高度灵活的机器人机械设计以适应各种货物包装(如托盘或箱子等);开发机器人解包算法,控制力度以保持解包对象的平衡;开发机器人卸载和解包最佳顺序的控制算法;利用机器人关节和末端执行器的力反馈信息实现机器人操控。

  3)穿越复杂、拥挤工厂车间的运输和交付。目标是利用低成本技术,安全高效地使物体通过杂乱的空间。技术重点包括:改善机器人的指令系统对普通用户的友好程度,并提升即时性;机器人安全地在复杂的动态环境下导航,并与人类直接交互;机器人可根据人类命令对后续步骤进行规划和动态调整;利用低成本传感器实现实时定位与导航,无需预先设定地标和其他预装基础设施。

  4)非标准材料的检查。目标是研发工具,为柔软、延展、非刚性物体的检查提供辅助或自动检查技术。技术重点包括:非标准材料的快速扫描和视觉处理,以维持或改善当前的吞吐率;复杂半结构化环境下的识别模式以及机器学习;非刚性物体建模;使用操控算法,更好地定位对象以进行检查。

  5)组件的跟踪和可追溯性。目标是使用机器人技术和视觉系统,降低自动跟踪库存和供应链组件的成本。技术重点包括:准确识别非结构化或半结构化环境下的单个对象;在非结构化或半结构化环境下准确识别跟踪特征(如条形码、标记标签等);开发机器人软件平台,与常规供应链/ERP系统实现一定程度的集成;机器人对目标进行快速操作,方便后期识别和跟踪。

  6)表面处理。目标是显著降低表面处理工艺(如涂装、打磨和抛光等)成本。技术重点包括:根据CAD模型规划加工路径的加工路径规划系统;加工路径控制系统;加工表面力度反馈系统;末端执行器和加工表面之间力度调节系统。

  7)顺应性材料的加工与操控。目标是推进机器人技术以满足产品质量和组件符合标准的需求,以解决技术型劳动者短缺和劳动力需求日益增加的问题。技术重点包括:面向未经过系统培训的操作员开发友好的用户界面,使其能够通过示范动作来训练机器人;建立力学模型,综合考虑移动和放置大型柔性物体时的各向受力情况;路径和运动规划,综合考虑加工和运输大型、扁平、柔性面板时的震荡情况;拾取和放置柔性零件的控制算法;评估柔性物体的位置和形状的视觉系统;通过基于感知的模型和传感器,适应柔性物体在被抓取、放置和安装时的变化;规划算法,以实现机器人和操作员之间的高效协作;路径和运动规划之间的协调,以应对任务执行期间的不确定性。

  8)软件互操作性。目标是实现各种不同机器人软件框架和硬件接口之间的互操作性。技术重点包括:解决软件互操作性脆弱、难以维护、价格昂贵等问题;通过开源和闭源项目、商业和免费工具、软件模块、驱动程序、数据库和实用程序解决不同机器人软件应用程序框架、运行时体系结构和应用程序之间的互操作性问题;提升信息传输效率以及信息在不同硬件系统中的可靠性                       (黄健)

 

  


 

[1] ARM Technology Project Call for Proposals Announced. http://arminstitute.org/may-2018-tech-projectcall-press-release/

附件: