人工智能(AI)和柔性機器人系統已成為工業自動化未來的關鍵技術，并在許多方面產生影響。

先進制造機器人研究所(ARM)的首席技術官Chuck Brandt指出，讓機器人專家在房間里尖叫著跑出來的最快方法之一，是讓工業機器人處理布料，這是一個出了名的疑難問題。

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Brandt說：“這就是為什么不僅在美國，而且在世界各地的服裝設施中，看起來仍然和19世紀剛誕生時沒啥兩樣，一排又一排由人操作的縫紉機。”

解決自動化領域的這一挑戰，是ARM研究團隊喜歡面對的問題。作為其開發未來制造技術承諾的一部分，ARM研究所促成了西門子、Bluewater Defense、Sewbo和加州大學伯克利分校的合作，創造了一種新的機器人組裝工藝，將織物與水溶熱塑性聚合物層壓來加固服裝。

從那時起，ARM研究所開發了一種新的系統，可以實現底部折邊(在T恤底部進行圓形縫合的過程)和個人防護裝備(PPE)的自動化質量保證流程。

然而，ARM研究所的未來主義項目遠遠超出了服裝加工的范疇。2023年，該研究所預計將完成多個領域的研究，包括高精度自適應加工、高能材料的安全機器人處理和人工智能(AI)輔助機器人編程。

Brandt說：“一旦你將機器人技術付諸應用，就可以提高每位員工的生產力，改善工作條件。”

隨著制造業本身發生根本性變化，AI和柔性機器人系統已成為關鍵技術。

“制造業正在從傳統的低混合/大批量裝置，過渡到通過高混合/小批量制造流程實現更多的定制。這就需要機器人系統，因為它可以隨著產品的不同而快速、智能地適應。從技術角度來看，我們還沒有達到這一目標，但總有一天會實現的。”Brandt說。

Apera AI公司的首席執行官Sina Afropise表示，制造業即將認識到AI對工廠的影響。Apera AI是一家總部位于加拿大溫哥華，專門從事基于人工智能的機器人視覺應用公司。

很多公司已經開始探索這個領域。但很多制造業的工作流程，如組裝、箱內分揀、進料和機器維護等，傳統上并不是基于AI應用的理想選擇。因此，制造商還沒有意識到將其完全實現自動化的潛力。

Apera AI開發了一種由人工智能驅動的3D機器人制導技術。Afropise表示，短期內該公司的工作重點是為客戶提供一整套技術，包括遠遠超出傳統工業自動化系統能力的高價值任務。

“我們希望將一系列任務帶到桌面上，從定位和路徑規劃到智能抓取和手持檢查，而不是傳統的檢查裝置，即零件在傳送帶上移動，相機只在零件經過時拍攝快照。”Afruise說。

Apera AI正在開發第二代視覺智能，被稱為“4D視覺”，還開發了運動和抓握規劃解決方案。下一步，該公司將推出人工智能檢測解決方案Apera Inspect。最終成果是一整套支持制造應用、類似人類的技能。

Afrooze說，再往前一步，“我們可以期待更多的系統融入創造性解決問題的能力。像箱內分揀這樣的任務，對機器人來說是一個挑戰，因為它們很難準確地從箱中抓取零件。但人類可以很容易地做到這一點。”這就是技術的發展方向。AI將真正接管運動規劃、抓取規劃，并提出學習政策，自動引導機器人應對不同的工況。

隨著智能化的發展，工業機器人的成本也將同時下降。Afropise估計，“這為制造企業打開了各種應用的大門，在以前，或者因為太貴，或者因為無法證明投資的合理性，在這些應用上無法考慮使用機器人。但當成本真正下降時，它會徹底改變游戲規則。”

ARM研究所的大部分工作，都集中在智能機器人領域。Brandt預計，未來幾年將在這一領域實現快速增長。“每個人都看過這樣的視頻：汽車加工車間，一排工業機器人。這些技術都非常成熟。這些機器人往往只做一件事，一次又一次的重復，但做得非常好。但由于適應能力極為有限，它們不是你所說的‘智能機器人’。”

在一定程度上，Brandt受到了過去十年日益流行的協作機器人的啟發，他設想了一種未來的制造業格局：人類和機器人可以使用自適應、靈活的機器人系統，安全有效地協作，這些系統可以輕松應對產品線的變化。盡管過去自動化應用可能是大公司的專利，但Brandt預計，未來幾年中小型企業將以越來越快的速度采用機器人技術。

Brandt認為，人工智能等技術將改變我們看待制造業的方式，以及我們如何定義和實現不同層次的生產力，在勞動力方面也會經歷新的方法和戰略。

“這是無法回避的，”他說，“這并不是一個新的現象。在過去的幾個世紀里，我們已經看到，隨著新技術的出現和舊技術的退役，勞動力會發生變化并適應新現實。這將會很有趣。”

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