發(fā)布時(shí)間：2022-11-16 瀏覽次數(shù)：1962
編者按：
一支在人機(jī)協(xié)作研發(fā)領(lǐng)域深耕多年、專業(yè)精湛的團(tuán)隊(duì)，以精益求精的態(tài)度，致力于機(jī)器人智能化作業(yè)場(chǎng)景專業(yè)產(chǎn)品與技術(shù)方案供給，為企業(yè)智能制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)與效能提升助力。
智能制造人機(jī)協(xié)作研發(fā)中心（以下簡(jiǎn)稱“人機(jī)協(xié)作中心”）是上海市智能制造研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“平臺(tái)”）共性技術(shù)事業(yè)部的重要組成部分，以提高制造裝備的智能化水平為目標(biāo)，致力于3D立體視覺引導(dǎo)、力位混合控制、智能引導(dǎo)的研發(fā)。團(tuán)隊(duì)把3D立體視覺技術(shù)的感知、辨識(shí)與位姿估計(jì)能力與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃能力進(jìn)行結(jié)合，開發(fā)出了應(yīng)對(duì)非結(jié)構(gòu)場(chǎng)景的作業(yè)系統(tǒng)。
人機(jī)協(xié)作中心團(tuán)隊(duì)核心人員來(lái)自上海交通大學(xué)，研發(fā)人員碩博比例高達(dá)80%。團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人多年致力于機(jī)器視覺與力控感知技術(shù)理論與應(yīng)用研發(fā)，在機(jī)器人三維智能感知與自主操作技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面具有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。此外，團(tuán)隊(duì)還有在軟件開發(fā)、電氣自動(dòng)化、視覺和機(jī)器人等領(lǐng)域深耕多年、專業(yè)精湛、經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員。
一、團(tuán)隊(duì)研發(fā)方向
人機(jī)協(xié)作中心聚焦3D立體視覺引導(dǎo)、力位混合控制、智能引導(dǎo)系統(tǒng)三個(gè)方向的研發(fā)，開發(fā)立體視覺引導(dǎo)算法、軟件平臺(tái)迭代與優(yōu)化，開發(fā)力控感知與柔順裝配和功能迭代。研究機(jī)器人與作業(yè)環(huán)境的自然交互、自主適應(yīng)復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境并協(xié)同作業(yè)，開發(fā)探索散亂堆疊零件三維智能感知與自主操作的深度學(xué)習(xí)方法與關(guān)鍵技術(shù)。
1、3D立體視覺引導(dǎo)方向:
通過視覺傳感+算法，識(shí)別堆疊工件，引導(dǎo)機(jī)器人執(zhí)行,針對(duì)無(wú)序堆疊的場(chǎng)景的研發(fā),應(yīng)用于分揀、上下料、物流等等場(chǎng)景和領(lǐng)域。
2、力位混合控制方向:
賦能機(jī)器人感知接觸力，提供防碰撞、恒力控制功能的研發(fā),接觸力感知，應(yīng)用于力控打磨、力控裝配、拖動(dòng)示教、碰撞檢測(cè)等領(lǐng)域。
3、智能引導(dǎo)系統(tǒng)方向:
多傳感融合智能引導(dǎo)系統(tǒng)，賦能機(jī)器人執(zhí)行，更加智能化、自動(dòng)化,定位、引導(dǎo)、操控功能的研發(fā),應(yīng)用于焊接、裝配等復(fù)雜協(xié)同場(chǎng)景下單/多機(jī)器人的智能操作引導(dǎo)。
研究開發(fā)智能工業(yè)3D機(jī)器人引導(dǎo)技術(shù)，建立了完善了AI+3D+工業(yè)機(jī)器人解決方案，提升了面對(duì)復(fù)雜環(huán)境的處理能力，算法的高效性和泛化性提升了整體方案的性價(jià)比，同時(shí)拓展該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
二、團(tuán)隊(duì)研究成果
1、3D立體視覺散亂分揀
基于RGBD與深度信息融合的低紋理工業(yè)零件位姿估計(jì)、基于三維傳感的點(diǎn)云輸入的散亂堆疊數(shù)據(jù)語(yǔ)義實(shí)例分割與位姿估計(jì)。利用深度學(xué)習(xí)在圖像領(lǐng)域的細(xì)?；指畋憩F(xiàn)且結(jié)合深度特征，實(shí)現(xiàn)低分辨率成像條件下高度可靠的工業(yè)零件位姿估計(jì)，開發(fā)出了3D立體視覺引導(dǎo)工件的分揀上下料系統(tǒng)，散亂堆疊來(lái)料，識(shí)別的多種工件，區(qū)分不同的位姿并實(shí)施抓取，引導(dǎo)機(jī)器人準(zhǔn)確抓取并放置到對(duì)應(yīng)傳輸帶工裝上，隨后由機(jī)械手進(jìn)行自動(dòng)化下料，通過立體視覺識(shí)別堆疊工件，并準(zhǔn)確將其放置到指定地點(diǎn)的需求；其放置精度達(dá)到1mm，通過提升模型精度和調(diào)整參數(shù)，整體系統(tǒng)精度還可提高。
2、力位混合控制協(xié)作精密裝配
可應(yīng)用于高精密裝配、打磨、拋光等領(lǐng)域的智能化自動(dòng)化應(yīng)用,開發(fā)雙機(jī)器人協(xié)作力控柔順裝配機(jī)器人控制系統(tǒng)，曲面接觸恒力穩(wěn)定至2N左右。
基于工業(yè)打磨領(lǐng)域葉片曲面打磨的場(chǎng)景，基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)增強(qiáng)力覺感知精度和實(shí)時(shí)性，同時(shí)基于電流信號(hào)實(shí)時(shí)解算機(jī)器人運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)高頻高精度的恒力打磨，辨識(shí)精度從90%提升至95%。
三、技術(shù)成果服務(wù)案例
1、國(guó)家電網(wǎng)浙江省計(jì)量中心——智能電表及互感器檢定流水線柔性上料&下料自動(dòng)化項(xiàng)目
電表及互感器完成檢定后需進(jìn)行后續(xù)的上下料動(dòng)作。電表和互感器的來(lái)料方式是紙箱紙膜中，存在紙膜受損導(dǎo)致電表或互感器歪斜、機(jī)器人無(wú)法上下料等情況。檢定流水線柔性上料&下料自動(dòng)化項(xiàng)目，通過掃描獲取電表或互感器的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過算法準(zhǔn)確計(jì)算工件的抓取姿態(tài)，引導(dǎo)機(jī)器人自主動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏斜狀態(tài)下工件的抓放處理。
原人工處理時(shí)，3人值班，每日進(jìn)場(chǎng)處理40余次，出錯(cuò)率達(dá)到5-7%。升級(jí)后，現(xiàn)場(chǎng)僅需1人值班，檢出后處理率下降至1-1.5%，每日人工介入的次數(shù)降低到3-5次。
2、新能源汽車電池車間視力混合智能引導(dǎo)鎖付工作站項(xiàng)目
汽車電池高壓上蓋，通過AGV進(jìn)站運(yùn)送到鎖付工位時(shí)，有18個(gè)點(diǎn)位的螺栓等待鎖付，位置跨度大，人工擰緊扭力差異大，不可靠，效率低。通過視力混合智能引導(dǎo)鎖付系統(tǒng)，視覺精準(zhǔn)定位螺栓位置后，引導(dǎo)機(jī)器人70S內(nèi)完成18個(gè)螺栓的擰緊與確認(rèn)，擰緊的每個(gè)螺栓扭力無(wú)差異，精準(zhǔn)可靠、效率高，大大降低了用人成本。
日臺(tái)套平均至少處理250臺(tái)/套，目前至少完成3萬(wàn)臺(tái)/套智能鎖付動(dòng)作，完成近50余萬(wàn)次螺栓鎖付動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
3、派密佳機(jī)床多工位上下料項(xiàng)目
機(jī)器人夾爪進(jìn)入毛坯料框上方，視覺系統(tǒng)識(shí)別料框里的毛料位姿，引導(dǎo)機(jī)器人依次放入機(jī)床加工工裝臺(tái)內(nèi)，然后擰緊，擰緊確認(rèn)后，機(jī)床加工毛坯，毛坯加工完成后，機(jī)器人進(jìn)機(jī)床擰松加工好的成品工件，視覺系統(tǒng)識(shí)別成品料框里的放料位，引導(dǎo)機(jī)器人放入到成品料框里面。
原來(lái)人工上下料時(shí)間長(zhǎng)、效率低：工人體力負(fù)荷大，擰緊扭力差異大，上下料位置不精準(zhǔn)。改用視覺引導(dǎo)機(jī)器人上下料后用時(shí)少，效率高：省去了人工上下料，上下料位置精準(zhǔn)，擰緊扭力無(wú)差異。原人工上下一框35個(gè)料需要140分鐘左右，機(jī)器人加視覺上下料將時(shí)間縮短至105分鐘，且成品工件質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
截至目前，人機(jī)協(xié)作中心已為上汽、中鐵集團(tuán)、國(guó)家電網(wǎng)、南昌江鈴、意大利派密佳、華域汽車等知名企業(yè)提供了多項(xiàng)核心單元或整體產(chǎn)線技術(shù)解決方案，同時(shí)在部分企業(yè)也結(jié)合中心的核心關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了具體的落地交付。在核心技術(shù)層面，人機(jī)協(xié)作中心為客戶提供了定制化、精確且高效的技術(shù)方案；在服務(wù)層面，從技術(shù)的溝通與交流、方案的設(shè)計(jì)與調(diào)整、落地的集成與執(zhí)行等多個(gè)維度為客戶提供了細(xì)致、完善、長(zhǎng)效的專業(yè)服務(wù)，贏得了客戶的高度評(píng)價(jià)。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還取得多項(xiàng)技術(shù)專利。
在未來(lái)，人機(jī)協(xié)作中心團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)聚焦機(jī)器人作業(yè)的視覺與力覺感知技術(shù)，將結(jié)合更多的應(yīng)用領(lǐng)域與典型應(yīng)用場(chǎng)景，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)在算法、軟件以及工業(yè)機(jī)器人集成落地應(yīng)用方面的技術(shù)積累與實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)器人智能引導(dǎo)、多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)、多場(chǎng)景切換快速部署等方面為汽車、航空航天、工程機(jī)械、3C等領(lǐng)域中機(jī)器人智能化作業(yè)場(chǎng)景提供更專業(yè)的產(chǎn)品與技術(shù)方案，助力企業(yè)的智能制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)與效能提升，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)型提供助力。
聯(lián)系團(tuán)隊(duì)
聯(lián)系人：袁鑫
電話：18516580424
郵箱：xin_y@spsm.net.cn
