智能机器与人员协同的敏捷作业

       生产作业是指将投入的各种资源通过加工、装配等操作转化为最终产品的过程，是生产活动的核心内容。生产作业能力水平从根本上决定了工厂的生产能力。在自动化、信息化阶段，生产作业优化强调大规模机器替代，首先局限在标准化、程序化和少量柔性要求的作业过程替代，限制产能进一步提升；其次人类仅单方面操作设备，人机作业内容几乎分离，阻碍了作业效率深度优化；同时传统机器缺乏感知，操作、防护不当则易造成人身伤害。随着智能传感、深度学习等数字技术与传统机器深度融合，机器逐步具备感知、分析、决策能力，可以通过图像识别、数据分析、智能决策和精准执行等自主适应要素变化，识别人类意图，开展沟通交互，进而协同人类开展工作，推动人机工作方式从控制辅助向共生协同变革。人机协同作业显著扩大了机器的应用场景，增强了生产作业的柔性和韧性，同时推动人类思维和智能算法有机融合，共同学习，互相增强，协同创新。

       人机协同作业目前在汽车、钢铁、纺织、食品等行业的生产作业中的大重量物料搬运，辅助零件装配与包装，辅助工序加工作业等环节得到应用，如中联重科应用模块化人机协同工作站，提升挖掘机下车架部件装配效率 50%。主要包括以下三类典型应用模式。

       一是辅助物料识别、抓取与移动。基于工业视觉 +人工智能算法自主识别物料，自动控制机械臂进行物料的抓取，以及移动放置至预定位置。如阿胶胶块机器人自动扒胶，机械零件加工机器人自动上下料等。

       二是辅助零件识别、定位与装配。通过机器视觉识别零件，测量和校正位置，控制机械臂基于接触传感等力反馈实现零件精细化装配。如复杂电子装备核心构件的机器人智能化装配，传动箱机器人辅助轴承热装等。

       三是辅助加工作业规划与自执行。依托视觉算法进行目标外观、位姿等加工状态识别，基于智能算法自动规划和决策加工策略，控制机械臂操纵加工装置完成作业。如钢管毛刺机器人自适应打磨，机器人自动钢卷拆捆带作业。