
近年來,受到人口老齡化和出生率降低的影響,世界勞動人口逐漸減少,勞動力短缺是全球共同面臨的問題。尤其是在勞動密集型產(chǎn)業(yè),例如制造業(yè)工廠、物流行業(yè)等,勞動力短缺問題將十分嚴(yán)重,使用機器人實現(xiàn)自動化的需求日趨高漲。
然而,在食品制造業(yè)等工廠的裝盤和物流中心的分揀等作業(yè)工序中,機器人抓取的對象物多種多樣,每次都需更新動作程序,專業(yè)人員會將大量時間用在對機器人的“示教”上,比人工作業(yè)花費更多時間。因此,目前機器人的自動化還未得到理想的發(fā)展。
在這樣的行業(yè)背景下,三菱電機開發(fā)了“無需示教的機器人系統(tǒng)技術(shù)”,通過高精度語音識別AI※1和對多關(guān)節(jié)型機器人動作的優(yōu)化,不需要 “示教”,自動生成機器人動作程序。即使在菜單頻繁更換的食品工廠,也能實現(xiàn)裝盤和分揀等作業(yè)工序的自動化。
※1 Maisart:旨在使所有設(shè)備更加智能的三菱電機AI技術(shù)商標(biāo)


◆ 三菱電機開發(fā)了一種簡單作業(yè)指示技術(shù),通過三維傳感器掃描機器人周圍區(qū)域,以語音形式給出作業(yè)指示,可自動生成機器人動作程序,優(yōu)化機械臂的軌跡;
◆ 獨創(chuàng)的語音識別AI,即使在生產(chǎn)現(xiàn)場的噪音環(huán)境下也能進(jìn)行高精度識別,業(yè)內(nèi)首次※2實現(xiàn)以語音形式下達(dá)作業(yè)指示。例如在食品工廠,只要向“往飯盒的第1區(qū)里裝3個炸雞塊”之類的作業(yè)項目打聲招呼,就能通過簡單的指示自動生成機器人動作程序;
◆ 通過將三維傳感器檢測的圖像、測距等周圍三維信息和AR(增強現(xiàn)實)技術(shù)相結(jié)合,可以直觀地確認(rèn)作業(yè)動作;
◆ 通過簡單作業(yè)指示技術(shù)和自動優(yōu)化避障等機器人動作指令的自動生成調(diào)整技術(shù),將程序生成、調(diào)整所需的時間縮短至過去的十分之一以下※3。
※2 基于2022年本公司調(diào)查
※3 基于公司內(nèi)部試驗


◆ 機器人動作的自動高速化技術(shù),包括軌跡生成技術(shù)和加減速優(yōu)化技術(shù),可自動生成適合作業(yè)速度、避障等作業(yè)內(nèi)容的機器人動作指令,實現(xiàn)和人一樣的作業(yè)速度(每次拾取最短2秒※4);
◆ 自動調(diào)整和優(yōu)化機器人抓手的開合時間,減少機器人停止時的時間浪費;
◆ 此外,通過抓取識別AI和固定在機器人上方的3D視覺傳感器,高速識別機器人抓手上物體的位置,自動修正機器人動作。
※4 機器人抓取部件并將其放在指定位置的一個作業(yè)所需時間為2秒


為了使機器人用戶能夠輕松添加功能,在支持機器人軟件平臺ROS(Robot Operating System)的同時,三菱電機還開發(fā)了ROS-Edgecross協(xié)作功能,通過“Edgecross※5(邊緣交叉)”統(tǒng)一管理ROS及系統(tǒng)內(nèi)的信息。通過與Edgecross合作,發(fā)揮Edgecross的連接性和多供應(yīng)商性的特長,可以輕松監(jiān)視和分析整個生產(chǎn)線,提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。
※5 一個協(xié)調(diào)FA和IT的開放的源自日本的邊緣計算領(lǐng)域的軟件平臺

三菱電機開發(fā)的無需示教機器人系統(tǒng),能夠降低成本、提升產(chǎn)能、提高準(zhǔn)確率等,將大力推進(jìn)裝盤、分揀等作業(yè)工序的自動化進(jìn)程,助力勞動密集型產(chǎn)業(yè)向批量智能化轉(zhuǎn)型。今后,我們將面向?qū)嶋H應(yīng)用,不斷提升所開發(fā)技術(shù)的性能,并以實例佐以驗證,旨在盡早實現(xiàn)產(chǎn)品化。