二是基于灵巧移动平台的类人机器人系统,类人机器人直接集成在一个小体积全向平台上,提供至少10个自由度,与人类一起从事各种复杂任务,可以说代表了协作机器人的最高水平。库卡公司自2008年起开始推广其omniRob移动机器人,机器人在类似AVG的灵巧平台上集成了LBR iiwa,DLR的自主工业移动机械手(AIMM)对omniRob进行了优化,安装了集成立体摄像头的倾转盘单元和图案投影仪、基于FPGA的立体视觉处理器,能够在未知地形工作并且响应多种任务,实现自主化运行。2016年,英国GKN航宇旗下福克航空结构和起落架业务部分别基于omniRob开展了人机协作研究,航空结构部针对A350外襟翼,让机器人拾起自动钻孔单元并将其插入钻孔夹具,从这类简单任务中解放老员工去从事更加复杂的任务;起落架部利用机器人在套管上均匀涂覆无泡沫的密封剂滴,减少操作时间并提升可重复性。2015年,由弗劳恩霍夫工厂运行与自动化研究所联合空客和FACC等开展的欧盟框架计划“工业用先进协作机器人验证”项目对其开发的原型移动机器人系统进行了真实条件下的试验,系统基于ominRob开发并增加了抬升枢轴单元,使其自由度达到了12个,可以自由地执行多种装配任务,比如涂覆密封剂、搬运、检测等,极大减轻工人压力;系统还集成了3对立体摄像头监测系统和带缓冲层的触觉传感器,能够感知并避免任何碰撞,进一步提升安全性。空客在“未来装配”计划中与安川电机合作,利用其HIRO双臂拟人机器人来执行A380方向舵梁的人机协作装配,实施抓取、插入和预装铆钉等铆接任务,成为欧洲工业中首个与人类并肩工作的拟人机器人,让人机协作看起来更具人工智能,这种机器人目前扩展到了A350平尾翼盒装配线。
ominRob机器人(库卡公司图片)
HIRO机器人辅助A380方向舵梁装配(欧洲空客公司图片)
三、结束语
新概念机器人将是未来航空智能工厂的重要基础设施,是解决航空产品多品种、小批量柔性制造的重要使能手段,也是提高生产效率、降低制造成本的重要实现途径。空客、波音、洛马等航空制造商不仅之前积极投身联合开发,而且均加入了2017年美国国防部牵头组建的先进机器人制造创新机构,进一步集合全美的学术力量、技术人才和工业资源加快协作机器人的开发与航空应用,在大型部件装配线等环境中实现更广泛应用。不远的将来,“机器人总动员”就将在航空工厂中成为现实。
附:装备2018年军工装备技术交流会PPT(下半部分)
(中国航空工业发展研究中心 刘亚威)
本篇供稿:系统工程研究所
运 营:李沅栩