应对不断变革的市场,为了保持在环球环境中的占有率,制造企业面临不断地发展自身的生产模式的压力。面对现代制造技术不断向按需定制、服务导向、可持续化转变的转变潮流[3],因此,国内外很多国家都对机器人行业进行了大量的研究。84946
1国外研究现状
国际上对智能机器人的最早研究处于20世纪60年代末,Shakey为移动机器人的研究拉开了序幕[4],目前,国际上机器人技术领先的国家是美国、日本、欧洲等西方国家。2005年,日本松下公司研发出的SuiPPi机器人,能够在夜间自动清扫房间,按照之前生成的环境,计算出有效的移动路径[5]。德国库卡机器人集团研发出的TITAN机器人[6]是目前市场上最强悍的机器人,承载力非常大,作用范围达3米多,且精度很高。除此以外,搬运机器人也应用于服务行业,帮助摆放桌椅、清扫房间、控制空调等等。可见,机器人产业不断向仿人化迈进。
路径规划是当前机器人学科的关注重点。2015年OscarMontiel等人提出了一种适合静态和动态障碍物路径规划的新方法,即细菌势场(BPF)[7],能确保寻找到最佳的路径。
2国内研究现状
虽然我国在工业机器人方面相比国外起步较晚,但是近几年,为适应全球化竞争,并随着我国不断注重科技创新并不断加大科研投入,机器人产业也取得了很大进步,如:新松公司设计并制造的自动引导车(AGV)[8],产品质量已达到国际水平并出口到国外;上海沃迪公司转型[9],研发了搬运码垛机器人等。轮式机器人向来是研究的重点之一,可分为单轮、两轮、三轮及多轮[10],由于轮式机器人具有适应性强、速度及方向控制较简便的优点,在很多场合都得到了应用。
国内的许多高校都供给了机器人研发平台。中科院研究所制作了一种机器人CASIS-I[11],可以在课堂等一些公共场合使用。
3研究的发展趋势和存在的不足
目前,移动机器人的发展趋势有:简化机械结构;提高芯片可靠性及产品可维护性[12];增加可视化研究,使用视觉系统以减少机器人对固件的依赖[13];适应更多的产品变化、减少生命周期,灵活处理具有不确定性和不断变化的生产任务,快速适应新环境;仿人化,和人进行情感交流[14]等。
近年来,我国在机器人技术研究方面,取得了不少的进展,部分机器人也出口国外,但知名度低,与国外一些国家相比,差距较明显。如:在高精密核心技术上无法突破,关键零部件仍依赖进口[15]。尤其中小型企业面临着转型的巨大压力,以及引进进口技术和先进人才的资金压力,只有增加创新能力,多个企业联合发展才是出路[16]。