机器人与人的主要区别

发布时间:2017-05-29       浏览量:645

首先,笔者想进一步描述一下机器人的主要功能特点:它是一个可多轴转的单一机构。它在一定空间范围内可以到达该空间内任何一个点(即三维空间的任一个点),而且可以重复实现。能做到这点,主要依赖于:a转轴数量足够(一般6轴才能达到这样功能);b精度足够的减速机;c伺服电机及控制系统(带反馈控制的电机)。所谓反馈,就是说,我们通过程序输出让机器人走几步,机器就一定走几步。这是机器人与人最相似的地方之一。

然而,尽管机器人是迄今为止最接近人的机器,但是它毕竟还是机器,不是人,它与人还是有很大区别的,其中主要的有以下两点:

1、目前,它不具智能,没有自我学习能力。人通过培训,自我学习就可以去灵活干活。机器人只会按人设定的预定程序工作。离开了工程师给他编制的程序,它就不会干活。这就是我们说的柔性生产能力的问题。机器人比一般的机构要灵活很多。例如,一般的生产线只能生产一种不同形状不同装配要求的的产品,但是目前装备了一定的识别功能的机器人的生产线已经可以将几种产品共线生产(例如三款汽车)。但是这种柔性生产的能力(智能)跟人相比,还是有天壤之别的。我们可以把一个员工叫来,吩咐几句,叫他去车间好好干活!如果我们叫个机器人来,他在车间是无所作为的。

2、到目前,机器人的各种感觉神经系统与人相比还差距很大。人之所以能干精细、灵活的工作,主要是在完美的输入和输出系统。人有无数的感觉系统,能收集视像、感知位置、温度、阻力、压力等等,并对收集到的信息数据进行分析,再配合手、脚等输出机构,完成动作。而机器人,在输出动作方面,由于转轴数量达6轴,再加上外加导轨,轮子等,也是可以执行很大范围的工作的,跟人差异不大。但是,在各种感觉神经方面就差异大很多了。例如,我们要把一根轴装到孔里,当装配时遇到阻力过大时,人会灵活地用力,不至于使人或零件两败俱伤,而机器则只会按原程序办事,导致零件损坏或只有停止工作。对于复杂的工作,例如装配手机、手表、电器等,人就可靠多了。这也是到目前为止富士康、美的等劳动密集型企业机器代人的难点。

其实到目前为止,机器人的重复定位精度已经达到百分毫米级别,一般可达±0.05mm,绝对比人手高。但是这个精度还是不能满足于精密装配要求。而人类由于有各种感觉器官配合手脚,可以用多次对位,试装的方法解决问题,比如穿针线,机器人就很难做到。

又如,视觉系统,虽然现在机器视觉系统已经有很多突破,但细微的差别,机器还是不如人可靠。如我们瓷砖行业对砖坯色差的检测,十年前国内外就有不少公司在推广“精明眼”系统,但一直推广不开来,因为在细微的颜色辨别方面,机器无法工作。再如近年流行的机器人喷涂、喷釉,后面很多还是要用人去观察喷釉是否均匀,有没有漏喷,平滑度合不合适等。现在流行说家用机器人,我们想像一下如果叫机器人去冲杯咖啡,烤个面包应该可以。如果叫它去炒菜,要它判断色、香、味、火候、均匀性等等,是何等困难!

了解了这些区别,我们就知道我们怎样考虑机器人的推广和应用,即机器人适合做什么工作,如何与人配合了。例如:

1、有曲线运动需要的工作,如焊接,装配等。

2、烦重,重复性工作,如搬运、码垜。人有智能但也有情绪,而机器没有,所以它的重复可靠性比人好多了。当然是指质量好的机器人才可靠。易出故障的话,换人比换机器人容易的多。

3、机器人精度可以达到的装配工作。

4、工作环境差,危险、危害性工作,如消防,核设施,特别环境的检查。

机器人本体产业在国外发展了几十年,也大量应用在如汽车制造业等高端工业制造产业,所以,从技术上是很成熟的(主要是指国外的四大家族,见上期介绍),但是机器人本身不会独立干活,需要帮它做集成应用设计,如相应的辅助机构,输送,夹具等。这些工作,每个企业即使是生产类似的产品,因不同生产线的流程和要求都不同,也不容易复制。这是机器代人推广难的主要原因。一般来说,在一个机器人应用系统里面,机器人本体的成本只占整个集成系统的30%左右。其它的,则是对相关辅机的研究开发,工艺适应性改变等的成本。所以包括富士康等高度密集型企业,尽管机器换人已推出多年,但实际上被换掉的人的比例还是有限,仍然需要百万计的人去工作。

因此,我们对于机器代人这个目前最热门的话题,甚至对于政府的鼓励政策都要冷静对待。不论是想使用机器人的还是欲进入机器人制造产业的,都要认真分析,让决策适合自己的企业。否则,如清醒人士所分析的一样:“政府盲目鼓励企业使用机器人,进入机器人产业,有点大跃进遗风。最后,企业是否有效益,能否生存,政府是不管的。”三思而后行,才能稳妥前行。

注:本文说的应用,主要指工业领域应用的机器人。

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