近日，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院馮平法教授、曾龍副教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在具身智能機(jī)器人裝配系統(tǒng)的研究中取得了顯著成果。他們以“面向可重構(gòu)柔性裝配線的裝配語(yǔ)言設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)”（Assembly language design and development for reconfigurable flexible assembly line）和“面向跨品類產(chǎn)品的可重構(gòu)柔性裝配模型與實(shí)現(xiàn)體系”（Reconfigurable flexible assembly model and implementation for cross-category products）為題的兩篇論文，分別在《機(jī)器人與計(jì)算機(jī)集成制造》（Robotics and Computer-Integrated Manufacturing）和《制造系統(tǒng)雜志》（Journal of Manufacturing Systems，JMS）上發(fā)表，這標(biāo)志著富唯智能股東在該領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新和技術(shù)性突破。
團(tuán)隊(duì)的長(zhǎng)期目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種全新的智能制造系統(tǒng)，即具身智能工業(yè)機(jī)器人裝配系統(tǒng)，兼具柔性化、數(shù)控化和智能化的特點(diǎn)。目前，團(tuán)隊(duì)已完成柔性化和數(shù)控化的研究，成果已經(jīng)在多個(gè)智能制造企業(yè)中得到了實(shí)際應(yīng)用。此外，圍繞可重構(gòu)柔性裝配系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)已申請(qǐng)或獲得27項(xiàng)發(fā)明專利，并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化，在工業(yè)連接器領(lǐng)域的大型央企中成功落地，顯著提升了智能制造的經(jīng)濟(jì)效益。
隨著手機(jī)、汽車等產(chǎn)品的迭代周期不斷縮短，大批量定制生產(chǎn)模式逐漸普及，這對(duì)產(chǎn)品加工和裝配系統(tǒng)的柔性提出了更高的要求。然而，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在這一領(lǐng)域仍缺乏有效的技術(shù)解決方案，許多制造企業(yè)依然采用人-機(jī)混合裝配技術(shù)。盡管該技術(shù)具有較強(qiáng)的柔性和跨品類裝配能力，但在數(shù)控化和智能化水平上存在不足，導(dǎo)致裝配質(zhì)量和效率不高。
針對(duì)這些行業(yè)痛點(diǎn)，富唯智能股東團(tuán)隊(duì)基于機(jī)器人技術(shù)、知識(shí)圖譜、機(jī)器視覺(jué)和接口快換等，提出了跨品類的可重構(gòu)柔性裝配系統(tǒng)。該系統(tǒng)由多個(gè)完全等同的可重構(gòu)裝配單元串聯(lián)或并聯(lián)而成，每個(gè)單元設(shè)計(jì)模仿人工裝配單元，能夠通過(guò)適當(dāng)?shù)墓A具完成特定的裝配任務(wù)。
該跨品類可重構(gòu)柔性裝配系統(tǒng)具有硬件可重構(gòu)和軟件可重構(gòu)兩大技術(shù)特色。硬件可重構(gòu)，即裝配單元的設(shè)計(jì)是高度模塊化的，且組成結(jié)構(gòu)是可重構(gòu)的，可以使用不同的裝配工具和夾具來(lái)完成不同的裝配任務(wù)。多個(gè)裝配單元可根據(jù)待裝產(chǎn)品進(jìn)行靈活布局，并重構(gòu)配置為該產(chǎn)品的專用裝配線。軟件可重構(gòu)，即提出了一種專門面向裝配產(chǎn)線的裝配語(yǔ)言，集成了機(jī)械臂和PLC控制，可根據(jù)不同產(chǎn)品的裝配工藝編寫控制程序，實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)柔性裝配的數(shù)控化，縮短裝配線改造成本等，提高企業(yè)效率。
為進(jìn)一步推動(dòng)智能化，團(tuán)隊(duì)近期提出了新的五要素裝配理論模型和重構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)框架。這五個(gè)要素包括產(chǎn)品、工藝、資源、知識(shí)和決策，其中知識(shí)和決策被置于中心位置，旨在支持可重構(gòu)柔性裝配系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。重構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)框架分為設(shè)計(jì)、配置和操作三個(gè)階段，為用戶在新產(chǎn)品的產(chǎn)線重構(gòu)提供系統(tǒng)化指導(dǎo)。
新的五要素裝配理論模型
重構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)框架
下一步，富唯智能股東團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)聚焦于具身智能機(jī)器人裝配系統(tǒng)的研究，特別是基于知識(shí)圖譜和語(yǔ)義地圖的應(yīng)用，以顯著提高現(xiàn)有可重構(gòu)柔性裝配系統(tǒng)的智能化程度。
隨著智能制造的持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需求的不斷變化，團(tuán)隊(duì)相信，未來(lái)的具身智能機(jī)器人裝配系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更高效、更靈活的生產(chǎn)方式，為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供強(qiáng)有力的支持。通過(guò)不斷創(chuàng)新與突破，富唯智能有信心在智能制造領(lǐng)域引領(lǐng)潮流，助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。