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能组装宜家座椅的机器人已上线,全程仅需20分钟
深圳湾 | 来源:深圳湾 浏览次数:3359
摘要:

连装螺丝钉都不会出错。

  相信有相关经历的人都深有体会:你从宜家买回了一把心仪的座椅,但在享用之前,你需要先阅读好几页的安装说明书,然后与各种零件「死磕」,其中的累你我都懂。但现在,这些粗重活可以交给机器人了。

  据《科学机器人》(Science Robotics)报道,由新加坡南洋理工大学副教授 Pham Quang Cuong 和机械与航天工程学院的科学家们组成的团队,研发了一款能组装座椅的机器人。

  这是一台安装了 3D 摄像头和「手爪」的六轴机械臂。将散落一地的零件组装成一把座椅,它总共只需花费 20 分 19 秒的时间。

  该项目领头人 Pham Quang Cuong 教授表示:组装工作虽然是人类非常熟悉的一项生产活动,但对于机器人来说,远比看上去的要复杂得多,其中需要考虑的因素包括零件的识别、钉孔等精细位置的定位、抓取零件的力度以及避免移动过程中的碰撞等。

  考虑到机器人在进行物体抓取、零件嵌入等操作中所需力度都不尽相同,研发团队在机器人的「手腕」上安装了力传感器。另外团队在机器人算法方面也花了 3 年的时间。

  不过到目前为止,机器人还无法完全自主地完成整个组装流程。在组装工作进行之前,研究人员需要「教」它熟悉一遍工作流程,比如在它的「大脑」系统中输入零部件 3D 图像、组装「指南」等信息。

  通过以下视频,我们能大致了解下他们的工作方式:

  这一组装任务由两条机械臂协作完成。在工作开始的前 3 秒时间,它们通过 3D 摄像头对零件进行扫描,并与数据库中的图像信息进行对照确认。

  在接下来 11 分钟左右的时间里,机器人的AI 系统需要规划出一个能保证两只机械臂不相互碰撞且速度快的最佳方案。

  最终,两只机械臂用不到 9 分钟的时间完成了这项方案的执行:用「手爪」将木钉拿起,力传感器同步进行「螺旋式」检测。当木钉被准确置于钉孔中时,力传感器便会做出反应并将信息传达至系统中,接着机械臂会根据系统下达的指令完成「旋拧」的动作,直到完成整把椅子的拼装。

  Pham Quang 教授提到,他们正在寻求人工智能专家合作,希望机器人最终能够通过观看人的演示、「阅读」说明书等「更像人类的方式」去自主完成家具的组装工作。

  此外,该团队还尝试将该机器人应用到其他行业中去,如汽车工业的玻璃粘合和飞机制造业的金属部件钻孔等,为人类社会贡献更多的价值。

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