机器人利用传感器进行工作的五大未来展望浅析

2017年，中国工业机器人消费总量为14.1万台，连续5年成为全球最大的消费市场，销量增速高达58.1%。据国家统计局统计，今年以来，中国工业机器人产量（包括所有企业在中国生产的机器人）持续增长，3月份增速在35%左右。可以预计，中国在未来很长一段时间内都将成为机器人产业全球最大的消费市场。

新松邹风山指出，机器人产业的发展离不开技术的突破。近几年，大数据、物联网、云计算等新一代信息技术与机器人技术进行融合，对机器人在生产生活中的应用产生颠覆性的变革。由于新一代信息技术与工业技术的融合，产生了新的制造模式，即智能制造模式。这种制造模式的特点是智能化、数字化、网络化以及定制化，且由于机器人的介入，成本在逐年下降，可以说，机器人在智能制造变革中发挥了重要的作用。同样，智能服务机器人已渗透到人类生活的各个领域。

邹风山认为，机器人的决策过程包括三个阶段：感知、认知和执行。首先通过数据采集外部的场景信息，其次通过智能算法进入认知阶段，最后通过指令产生各种动作命令进入执行阶段。机器人是通过多种传感器进行感知的，这些传感器包括光学传感器、力学传感器、声音传感器、速度及加速度传感器、温度传感器、化学传感器等。他指出，传统机器人在R1.0时代，仅有位置传感器，无法适应任务、环境发生的变化，缺乏协作与安全保护功能。在R2.0时代，装配了多种传感器，并对传感器信息进行计算分析，可适应任务、环境变化，具有一定智能性，且具有感知环境的能力。

邹风山介绍了不同种类机器人如何利用传感器进行工作的，他说，智能焊接机器人利用3D视觉传感器对待焊接工件进行感知，获取工件的三维点云，并利用机器视觉技术与人工智能技术结合获得精确的焊接边缘，实现机器人的自主焊接。智能打磨/抛光机器人采用三维视觉传感器与力觉传感器结合实现，利用三维视觉传感器及机器视觉技术对目标进行建模，并利用力觉传感器结合力控制技术，实现复杂毛坯件的精确自主的打磨/抛光作业。

邹风山对传感器技术的未来进行了展望，他表示，传感器技术将向5个方向发展。智能化：传感器将与人工智能技术相结合，形成智能传感器。可移动化：充分利用无线传感网络技术，技术关键在于克服节点资源限制。微型化：在微型化的同时，降低功耗、提高精度、集成化等。集成化：形成多功能一体化传感器，集成度高、体积小、容易实现补偿与校正。多样化：新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现，该研究方向主要与新材料的发展息息相关。