电梯起家的新时达投入智能机器人制造,智能工厂成为数字经济主战场
上海数字经济新赛道上,智能装备、智能网联汽车、智能机器人三驾马车齐推并进,成为上海积聚高质量发展的新势能。市经信委智能制造推进处透露,今年是“10030”工程的收官之年——到年底,上海将推动打造100家标杆性无人工厂,“30”即建设10家智能制造示范工厂、培育10家世界一流的智能制造系统集成商、搭建10个垂直行业工业互联网平台。
智能制造领域,除了特斯拉、蔚来、威马、华人运通等新型车企外,传统车企如上汽也在数字经济领域乘风破浪,如智己成为高端豪华纯电动品牌,飞凡成为科技时尚的主流品牌。
智能机器人领域,新时达、达闼、新松、沃迪等一批上海本土机器人企业异军突起。在位于嘉定的新时达智能工厂里,“机器人制造机器人”的场景已经出现,工厂已经具备了年产1万台(套)六轴工业机器人以及500套机器人柔性工作站的能力。新时达原先从事电梯控制系统的开发生产销售,但早在2006年,新时达便开始投入机器人制造。原因有二,一是电梯和机器人技术联系密切,都追求自动化,原理相通;二是彼时的机器人仍是巨大的蓝海市场。放眼全国,和新时达出身相同的汇川、广日、康力等企业,均先后加入机器人制造行列。
随着智能制造深入实施,“无人工厂”“黑灯工厂”等智能制造概念应运而生。不过,“无人工厂”并不意味着一个人都没有,而是“少人化”。生产线大部分工人被替换成机器人。这带来的一个积极转变是,企业可以摆脱对普通劳动力的依赖,转为对研发型人才的需求。
根据国际机器人联合会(IFR)发布的《世界机器人2021工业机器人》数据显示,中国2021年平均机器人密度为246台/万名工人。而上海的机器人密度为383台/万名工人,新时达的机器人密度更是高达1080台/万名工人。机器人密度不断增长的过程中,用工成本不再成为只做加法的算术题,机器人的研发成本被放在了首要位置。
在上海,智能工厂正成为经济数字化转型的主战场,它们像“底座”一样牢牢盘踞本土,随着智能机器人、智能装备等插件,城市的“制造基因”将焕发新活力。
机器人种类繁多,主流的制造材料都有哪些
如果您打算硬化钢材,请寻找含碳量高的钢材。通常,钢中含有的碳越多,越适合通过热处理使其变硬。
还可提供超耐磨的钢种,以及经得起频繁冲击的钢材。请记住,如果您没有合适的工具,例如用于焊接的工具,这种材料可能难以使用。如果您需要使钢材符合特定形状以简化机器人的身体,那么尤其如此。
俄罗斯的Uran-9机器人坦克显然有钢结构,其在该领域的问题是由于通信问题,而不是材料。
2.橡胶
对具有灵活外观的商用机器人的需求正在增长,例如人类的“皮肤”。此外,与人类一起工作的cobots具有柔软的表面也是有利的。橡胶和软塑料可以实现这一目标。
在休斯顿大学,一个研究小组使用橡胶复合材料制造半导体。即使在研究人员将橡胶拉伸50%之后,电子设备也保留了功能。在制造机器人的同时使用传统半导体是棘手的,因为它们很容易破裂-当然不是需要弯曲的机器人的理想特性。
在展示他们的作品时,研究人员设计了一种机器人皮肤,可以在浸入一杯水后感知温度。然后,为了证明该项目潜在应用的广度,他们使得手能够接收计算机信号并将其复制为美国手语。
斯坦福大学和新加坡国立大学的团队也在开发具有聚合物外皮的机器人,以提供触觉。
即使您的机器人外观呈橡胶状,它通常也会在其内部装有硬组件,包括处理器和执行器。然而,最近的一个项目涉及使用也由橡胶制成的计算机设计软机器人。
具有橡胶体的机器人通常比由较硬材料制成的机器人更安全。此外,它们适用于处理水果等精致产品。SoftRobotics的夹具在拾取和放置任务中符合这些对象,而不会损坏它们。
在一些迪斯尼主题公园,机器人与客人互动,并且计划最终扩展玻璃后面的电子动画或从人们移除到在公园周围走动的机器人。很容易理解为什么橡胶和塑料对机器人有用,这些机器人既栩栩如生又更安全。
3.铝
虽然铝的价格高于钢材,但它更容易成型并且更轻。如果您担心机器人的外部会随着时间的推移而变得生锈,铝也是一种很好的材料,因为铝不会生锈。但是,由于它可能会在某些潮湿的环境中腐蚀,因此您可以考虑对表面进行处理,以防止可能的腐蚀。
使铝成为机器人外部的流行选择的另一个原因是它可以抛光到高光泽。因此,如果您正在构建一个客户最终想要展示的商用机器人,那么铝制造的机身看起来很漂亮,同时提供足够的耐用性。您还可以与提供铝抛光技术的专家合作,使用三向机器,使编程能够满足双面加工需求。
一些设计师还在机器人机身上使用铝来保护更脆弱的部件。在一个例子中,意大利科学家制造了一个足够强大的机器人,可以将7,200磅重的飞机拉到跑道上。机器人有四个电动马达,四个液压执行器和一对计算机,其部件安装在铝制防滚架内。
4.凯夫拉尔
Kevlar是一种常用于防弹背心的合成纤维。它的一些特性使其值得评估机器人外观。您可以将其用作需要在极端温度下保护的机器人的覆盖物。许多耐热手套采用Kevlar材料,因为材料在暴露于炎热环境时不会熔化或滴落。
此外,Kevlar在-50华氏度的北极温度下不会降解,低温条件也不会对纤维产生不利影响。
RoboworldMoldedProductsLLC生产Robosuits(其中许多包含Kevlar),可在苛刻的温度下保护机器人外部的敏感部件。虽然Robosuits是根据需要定制设计的,但包含Kevlar的Robosuits适用于焊接应用。
Robosuit适合机器人的身体而不影响其关节或伸展范围。这种易于使用的保护可以通过帮助它承受异常炎热或寒冷的温度来维持机器人的功能。
如果没有这些Kevlar设计的覆盖物,低温会对内部部件的润滑脂或其他润滑剂产生不利影响,而热量会使电机过热而关闭。外部盖板通过提供辐射热保护使机器人保持在推荐的工作温度范围内。
5.可生物降解的“智能”材料
上述材料都相对容易获得,并且根据需要具有不同的耐久性水平。但是,您可能不了解制造可生物降解材料的努力。
意大利的研究人员有办法用食物垃圾组成的生物塑料制造机器人。
由于大多数传统塑料含有石油-一种有助于气候变化的物质-研究人员认为他们的替代品可以帮助地球,尤其是航海探测器。
此外,这些所谓的可生物降解的智能材料是通用的。科学家已经从他们那里创造了一个机器人皮肤,并说生物塑料对于内部部件来说也足够坚硬。
在英国,布里斯托机器人实验室的专家研究过一个完成任务后分解的机器人。
它可能有助于在灾难现场进行搜索和救援工作,然后开始打破它的身体。然后,人类将不必寻找和检索机器人,并且可生物降解的材料不会伤害地球。
投资者和开发人员越来越意识到对生态意识和可持续机器人开发的需求。回收材料和可生物降解塑料将大大有助于实现这一目标。
适合机器人工作的材料
这只是一些最常用的机器人外部材料的入门清单。当然,机器人使用的材料主要取决于其目的。例如,机器人辅助手术中使用的材料必须能够经受严格的消毒技术。在这种情况下,像丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)这样的聚合物比不能满足医疗要求和规定的材料要好得多。
一些软机器人材料甚至可以“感觉”疼痛并自我修复。
用于洁净室,食品处理和水生环境的机器人也有特殊需要考虑。例如,浮力机器人需要轻质且防水的材料。另一方面,仿生机器人需要一种柔软而有弹性的物质,可以舒适地抓握和移动。反映这些独特需求是创建过程的关键部分。
编辑:popo翻译:popo
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