工業(yè)機器人與智能機器人有什么區(qū)別？工業(yè)機器人需要具備哪些功能
發(fā)布時間：2022-09-21
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智能機器人與工業(yè)機器人的根本區(qū)別在于，智能機器人具有感知功能與識別、判斷及規(guī)劃功能。因此機器的智能分為兩個層次:第一，具有感覺、識別、理解和判斷功能;第二，具有總結經(jīng)驗和學習的功能。
智能機器人隨著用途不同，系統(tǒng)結構、功能千差萬別，這里僅就工業(yè)智能機器人的基本結構和智能特征做介紹。
這里我們重點介紹智能感知系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。
1.外部環(huán)境智能感知系統(tǒng)
工業(yè)智能機器人最顯著的智能特征是對內(nèi)和對外的感知能力。外部環(huán)境智能感知系統(tǒng)由一系列外部傳感信息(包括視覺、聽覺、觸覺、接近覺、力覺和紅外、超聲及激光等）進行傳感信息處理、實現(xiàn)控制與操作的能力。
這些傳感器包括:碰撞傳感器、遠紅外傳感器、光敏傳感器、麥克風、光電編碼器、熱釋電傳感器、超聲傳感器、連續(xù)測距紅外傳感器、數(shù)字指南針、溫度傳感器等。
2.內(nèi)部智能感知系統(tǒng)
用來檢測機器人本身狀態(tài)的傳感器。包括實時監(jiān)測機器人各運動部件的各個坐標的位置、速度、加速度、壓力和軌跡等，監(jiān)測各個部件的受力、平衡、溫度等。
3.多傳感器融合系統(tǒng)
系統(tǒng)中使用的傳感器種類和數(shù)量越來越多，每種傳感器都有一定的使用條件和感知范圍，并且又能給出環(huán)境或?qū)ο蟮牟糠只蛘麄€側(cè)面的信息。為了有效地利用這些傳感器信息，需要采用某種形式對傳感器信息進行綜合、融合處理，不同類型信息的多種形式的處理系統(tǒng)就是傳感器融合。傳感器的融合技術涉及神經(jīng)網(wǎng)絡、知識工程、模糊理論等信息、檢測、控制領域的新理論和新方法。
4.智能控制系統(tǒng)
智能控制系統(tǒng)的任務是根據(jù)機器人的作業(yè)指令程序及從外部、內(nèi)部傳感器反饋回來的信號，經(jīng)過知識庫和專家系統(tǒng)去辨識、應用不同的算法、分析、決策，發(fā)出控制指令，支配機器人的執(zhí)行機構去完成規(guī)定的運動和功能。
如果機器人不具備信息反饋特征，則為開環(huán)控制系統(tǒng);具備信息反饋特征，則為閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)控制原理可分為程序控制系統(tǒng)、適應性控制系統(tǒng)和人工智能控制系統(tǒng)。根據(jù)控制運動的形式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制。
如何分析處理這些信息并做出正確的控制決策，這需要專家系統(tǒng)的支持。專家系統(tǒng)解釋從傳感器采集的數(shù)據(jù)，推導出機器人狀態(tài)描述，從給定的狀態(tài)推導并預測可能出現(xiàn)的結果，通過運行狀態(tài)的評價，診斷出系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障。
按照系統(tǒng)設計的目標和約束條件，規(guī)劃設計出一系列的行動，監(jiān)視所得的結果與計劃的差異，提出解決系統(tǒng)正確運行的方法。人工智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制方法相結合，完成整個閉環(huán)控制過程。這里需要大量的知識、規(guī)則、算法、模式識別等技術的支持。
5.機器人的學習能力
隨著對機器人需求的不斷提高，機器人所面臨的環(huán)境通常無法預知，非結構化環(huán)境成為主流。在動態(tài)多變的復雜環(huán)境中，機器人如果要完成復雜的任務，其學習能力就顯得極為重要了。
在這種情況下，機器人應當根據(jù)所面臨的外部環(huán)境和任務，通過學習不斷地調(diào)節(jié)自身，在與環(huán)境交互的過程中抽取有用的信息，使之逐漸認識和適應環(huán)境。通過學習可以不斷提高機器人的智能水平，使其能夠應對一些意想不到的情況，從而彌補設計人員在設計過程中可能存在的不足。
因此，學習能力是機器人系統(tǒng)中應該具備的重要能力之一，它為在復雜多變環(huán)境下機器人的環(huán)境理解規(guī)劃與決策等行為提供了有效保障，從而改善整個機器人系統(tǒng)的運行效率。
6.接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的能力
智能機器人和所有智能產(chǎn)品一樣，未來都要成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個終端，因此智能機器人要具有接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的能力。
用信息物理融合系統(tǒng)CPS的原理，構建通信模塊，對內(nèi)與智能控制系統(tǒng)集成，采集機器人的所有運行狀態(tài)，對外通過標準現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)卡接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)機器人之間，機器人與物流系統(tǒng)、其他應用系統(tǒng)之間的集成，實現(xiàn)物理世界與信息世界之間的集成。
智能物聯(lián)系統(tǒng)打破傳統(tǒng)物理世界和信息系統(tǒng)的界限，將數(shù)據(jù)變成及時而有用的信息，讓用戶充分享用虛擬和現(xiàn)實世界的各種資源。
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