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复旦大学RoboWay团队自主研发第三代智能配送机器人,日本芝浦工业大学开发出仅1g左右轻量且无声驱动的伸缩性小型泵

By admin in 机械设备 on 2019年11月2日

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本次展会上,激光加工自动化分拣系统终于揭开神秘面纱,具有高可靠性,并以AI为后盾的“不停顿加工机”可以说是亮点多多,吸引了众多观众参观咨询。

软体机器人是一种新型柔软机器人,能够适应各种非结构化环境,与人类的交互也更安全。软体机器人本体利用柔软材料制作,一般认为是杨氏模量低于人类肌肉的材料。区别于传统机器人电机驱动,软体机器人的驱动方式主要取决于所使用的智能材料。

“您的快递由xxx机器人进行配送,请于5分钟后下楼取件”;订了某家店的外卖,一台可爱灵动的机器人将热气腾腾的美食送到跟前……这样的机器人配送场景或将不再停留于脑海。由复旦大学RoboWay团队自主研发的第三代智能配送机器人“蓝朋友”在2019年中国国际工业博览会正式亮相,它正致力于使想象成为现实。

话不多说,上新!

一般有介电弹性体、离子聚合物金属复合材料、形状记忆合金、形状记忆聚合物等等。

据了解,RoboWay团队由复旦大学信息科学与工程学院教授郑立荣、博士张天资等8位核心成员组成。团队努力打造安全高效、有序可控的智能配送机器人。如今,“蓝朋友”已开始在校园场景进行运营测试,实现在获取用户订单信息后,经由后台调度系统规划出最优路径,进而启动配送。这台机器人拥有多传感器融合的自主导航系统,具备对于周围环境高精度建模、识别、避障等功能。可以在道路阻塞的情况下,利用后台调度系统自动切换配送路径。其运行速度为0.7-1米/秒,最高可提速至2米/秒,预计可投入到快递收发、外卖配送、超市跑腿等应用领域。

一 | 首创

从响应的物理量,软体机器人暂时分为如下几类:

据悉,“蓝朋友”已于2019年7月10日开始在校园场景进行运营测试。实现了在获取用户订单信息后,经由后台调度系统规划出最优路径,进而启动配送。这台机器人拥有多传感器融合的自主导航系统,具备对于周围环境高精度建模、识别、避障等功能。可以在道路阻塞的情况下,利用后台调度系统自动切换配送路径。其运行速度为0.7-1m/s,最高可提速至2m/s,预计可投入到快递收发、外卖配送、超市跑腿等应用场景。

实现激光加工配套的自动化分拣

电场、压力、磁场、化学反应、光、温度。科学家依此设计了各种各样的软体机器人,大多数软体机器人的设计是模仿自然界各种生物,如蚯蚓、章鱼、水母等。

创新突破:导航系统和底盘结构大幅升级

在“GX系列光纤激光加工机+自动分拣系统ASTES4”高端自动化解决方案中,导入众多创新科技,开创性地将上/下料、激光加工、分拣全部环节整合在一起,为金属激光加工领域实现自动化、智能化升级提供整体解决方案。

今天我要告诉你:

去年9月,顺利实现校园首单配送的第一代样机RoboWay
R1亮相2018人工智能大会。它是“蓝朋友”的“前辈”,自2018年5月始经历了近4个月的技术攻关,方才诞生。

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日本芝浦工业大学开发出了,体重1g左右,轻量且无声驱动的伸缩性小型泵,期待软体机器人的进化。

一晃16个月,RoboWay团队几易其稿,不断实现技术突破。如今的“蓝朋友”俨然是第三代产品。较之两代“前辈”,它的尺寸更小,运载更轻便,在定位和建图、调度规划和用户交互方面也完成了优化升级。

自动上料

芝浦工业大学于2019年8月28日宣布,与电信大学、瑞士联邦理工大学罗赞校共同研制出电动伸缩性小型泵。这个泵,灵活/轻量/无声,与过去的泵同等输出。

据团队负责人张天资介绍,为“提性能、降成本”,团队曾在“蓝朋友”的底盘和导航系统两方面投入了大量精力。仅硬件结构设计便经历20余次改版、测试验证,最终才研发出了结构紧凑、性能稳定的低成本底盘。这一底盘由四驱转为前轮两驱,创造性地从软件层面解决了前轮两驱底盘在小台阶场景中打滑的问题。

四个机械臂在工具架上更换上料吸盘后,运行到板材上方,平稳地抓取后放置到加工机物料托盘上。这里还设置了厚板检测传感器,以免一次取出2张材料。

软体机器人由硅、橡胶、伸缩性聚合物等柔软的材料构成,因此,可以在保障操作员安全的同时,处理易碎物品。但是,目前为止的软体机器人,由于驱动,需要与坚硬、噪音强的大型泵连接。

在导航系统自主研发方面,团队同样下足了功夫。2018年12月,团队决定尝试采用超低成本的IMU和GNSS。然而却发现大场景建图中里程计的累积误差对该方案的建图质量影响非常大并难以消除,且室内和室外建图表现相去甚远。为了解决这一问题,在后续的3个月中,团队几乎更换了底盘、传感器等整套硬件方案,算法从紧耦合到松耦合最终又回到紧耦合,无数次调整传感器位置进行测试,方才得以保证导航性能在校园场景中不受传感器位置影响。

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因此,研究小组这次开发了由硅酮弹性体等柔软材料构成整体的泵。该泵内部有直径1mm的流路和电极列,回路中充填了介电液体。

2019年6月,稳定可靠、软硬件一体的低成本定位导航系统RLMS-3.0诞生。相较前两代,这一系统最大的优势在于不再依赖昂贵的IMU+GNSS设备和毫米波雷达。得益于RLMS-3.0的成功研发应用,“蓝朋友”的硬件成本降低到了RoboWay
R1的六分之一。

自动分拣

现代水泵

前景看好:“无人配送的规模化应用未来可期”

根据成品工件的重量、形状,四个机械臂更换吸盘后开始分拣,快速、准确地将工件分类,整齐地码放在工件托盘上。遇到不同重量/大小的工件时,还可以自动更换吸盘。

当电压施加到介电液体时,电子从电极向介电液体转移,电介质液体为带电液。由于带电的介电液体被吸引到其他电极,因此流路内的其他液体也随之移动,泵被驱动。

“该领域的繁荣值得期待。”谈及对无人配送前景的看法,张天资乐观而坚定。他坚信:“这是趋势,是未来。”他表示,随着人力成本的上升,传统人力配送将无法满足日益增长的物流需求,而智能配送机器人的大规模使用将辅助“电瓶车+人”的传统配送模式,实现人机协同。除此之外,机器人更可配备保温保鲜设备,为食品、隐私安全提供有力保障。

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研究小组表示,未来可实现不需连接大型泵的自主软体机器人、轻量级的动力套装、智能服装等。

尽管智能配送机器人的大规模商用仍有很长的路要走,可能至少需要5年的时间,但就目前研究情况来看,RoboWay团队的研发已处在行业的前沿。在复旦大学良好氛围和强大资源的支持下,RoboWay将在“定位、感知、路径规划”三大方面持续攻关,为智能配送机器人的大规模应用打好坚实基础,为该行业的发展添砖加瓦。

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