多亏了人工智能和机器学习,机器人比以往任何时候都更加有意识和自主。他们已经改变了许多行业,从制造业到零售业。然而,在机器人进入新市场之前,开发者需要为特定的机器人应用磨练他们的软件和硬件。一个普通的摄像机、手爪或程序可能并不合适,机器人甚至可能需要重新设计以完成某些任务。
机器人工程师和供应商已经做了一些令人惊叹的事情,但要让用户期待无处不在的智能系统,我们还有很长的路要走。这就引出了一个问题:哪些机器人应用程序能从新技术中受益最大?人工智能系统是如何改善工作条件或提供其他好处的?
1.在手术室
外科医生总是需要稳定的手,因为即使是最轻微的动作也可能导致他们划伤动脉、割断组织,甚至刺穿器官。目前还没有完全自主的机器人外科医生,但已经开发了一些系统来增强人类的能力。
外科机器人应用的一些例子包括Preceyes“眼科手术系统;科林斯血管系统CorPath系统,其中包含用于远程操作的虚拟现实(VR),以及帝王机器人从耳健康。
最近的一个趋势是将新技术与先进的软件进行集成以获得更高的精度。以preeyes为例,开发人员不仅需要制作手术机器人,还需要制作远程操作的工具,使延迟或失真最小。
2.执法和应急反应
急救人员、事件响应团队和执法人员越来越多地依赖机器人在危险情况下领先于他们。2011年发生在日本福岛的核灾难推动了核技术的进步救灾机器人那个延续至今.
例如,炸弹处理机器人设计用于评估威胁,包括各种传感器和远程监控工具。类似的机器人可以在地震后紧急情况下在燃烧的建筑物或受损的结构中导航。
移动平台的想法并不是什么新鲜事,但它正在改进传感器、用户界面和自主性。人类工作者可以做的不仅仅是简单的监测。例如,QinetiQ的Talon等军械处理机器人包括机械臂和工具,用于精确切断电线。
与远程操作的手术机器人不同,开发人员需要为不可预知的环境设计现场机器人,并处理可能威胁自身安全的大型物体。
一个搜救机器人或它的操作者如何知道移动一个落在人身上的混凝土柱子会帮助还是伤害那个人呢?为了做出正确的决策,需要收集多少视觉、位置或音频数据?
此类机器人的开发人员应该与在该领域有经验的专业人员密切合作,或者自己也有类似的经验。与任何生死攸关的关键任务技术一样,准备进行广泛的原型和测试。
3.机器人焊接
像外科医生一样,焊工的动作必须非常准确。在没有干扰的情况下保持稳定是很困难的,但再加上重型焊接设备——包括头盔——这将成为对强度和精度的挑战。部分原因是,焊接业是未来几年的几个行业之一未来几年的劳动力短缺.
幸运的是焊接是另一个可以从机器人技术中获益的领域,不仅在工厂,而且在外地。机器人技术应用已经在高产量环境中使用了多年,在汽车工厂中发现几十个(如果不是几百个的话)机器人焊工并不罕见。随着机器人在建筑中越来越有用,开发者将不得不为该领域定制焊接系统。易用性仍然是一个关键因素。
Universal Robots和ARC Specialties的一个合资企业已经产生了两个焊接机器人协同模型,其中一个叫SnapWeld。这是一种水冷式焊枪,焊接电流可达600安培。它包括一个火炬支架,电缆和软管。与3D打印机类似,机器人可以输入某些参数进行实时缝焊。
用于建造或修理桥梁或其他结构的焊接机器人必须比固定的机器更便携,更能感知周围的环境。还有一个问题是在更开放的环境中保持安全的控制。
4.在农场
农业一直受到变化无常的天气、土壤条件、虫害和劳动力供应的影响。农具变得更加复杂并且可以自主导航,种植,杂草,并收获某些作物。挤奶机乳品厂机器人技术在家畜上的应用才刚刚开始。
更多的机器人负责杂草控制、植物护理和喂食、污染监测,甚至种植或播种新作物。这方面的需求一直很高采摘和移动水果的机器人部分原因是劳动力短缺。
机器人、无人机和深度学习正在帮助农民确保产量通过精准农业. 例如小机器人公司的汤姆使用GPS、AI和移动技术的组合,安全地移动并数字化绘制场地地图。尽管Tom的全地形车轮,但其轻质3D打印设计意味着它不会像大多数拖拉机那样压实土壤。
精准农业机器人和无人机的开发人员需要了解分析和大数据系统。机器人需要好的东西数据收集边缘处理,共享数据的良好连接性,甚至能够进入彼此和云端进行分析和指令。
即使如此,人的监督仍然是必要的。在利润率微薄、食品安全受到监管、机器人应用仍在证明其价值的市场上,即使是轻微的误算也可能导致数英亩的农作物被毁。
5.在施工现场
机器人应用施工过程中由于人工智能、大数据和3D打印等技术的发展,房地产开发行业正得到显著提升。澳大利亚的Fastbrick Robotics甚至可以建造砖房的速度要快四倍而不是人类工人。它结合了一台3D打印机和一台机器人,可以像人类工人一样精确地砌砖。
维克多,纽约建筑机器人“半自动泥瓦匠,或SAM100,是一种协作式砌砖机器人,其材料单元提升增强器,或MULE135,是一种可提升135磅的辅助装置。
其他机器人应用包括拆除、模块化和按需施工、运输、测量和基础设施检查。同样,开发人员正在将机器人与其他设备集成,比如无人机,以进一步提高其可用性。想象一下无人机可以用来运输材料,或者更好的是,可以建造坚固的建筑结构.
在开发坚固、可靠、精确的建筑硬件和软件方面仍然存在许多挑战,这也是为什么在这个领域还没有很多机器人的原因之一。例如,3D打印可以赚钱,但必须如此处理新材料,如混凝土并按比例放大来创建可用的结构。
6.在战场上
军事机器人技术是不寻常的,因为上述所有应用也可以帮助军事人员。除了用于前沿观察的军械处理系统和无人机外,世界各地的武装部队都对便携式和易于使用的手术系统和快速建造感兴趣。
与此同时,除了显而易见的未来机器人士兵在美国,一些机器人应用程序是独占的军事.去年,英国陆军测试了各种移动武器平台、无人系统和辅助技术。英国和英国美国。,以及其他公司,正在寻求提高自主性,协作和多系统间的协调.
马尔斯是一个模块化的迷你坦克可以装备各种武器并进行远程控制。类似地,DOGO是一种不那么吓人的机器人,它装有武器(如格洛克)和用于远程侦察的摄像机。
请注意,这些军用机器人中的许多都是非常随意的。它们需要能够实时传输丰富数据的传感器,清晰的用户界面,激活和安全连接,以及清晰的指挥链对于部署的武器与人力并肩作战。
开发商的一个优势是,美国国防部及其国际盟国和竞争对手都愿意投资改变游戏规则的技术.
针对特定的机器人应用进行设计
尽管上面的每个机器人应用程序都是独特的,但开发人员需要记住某些共同的目标和组件技术。例如,在外科手术、焊接和建筑中,机器人需要减轻人类的认知或身体负担,同时提高精度和可靠性。
在里面灾害应对,执法和军事应用,机器人可能有更大的自主权,因为它们的目的是先于或代替人类专业人员。不同的环境和用例需要不同的传感器、电源、末端执行器和推进方法。
从农场到医院和建筑工地,机器人和人工智能正在改变人们的工作方式,因此设计师和测试人员应该敏锐地意识到每个机器人的预期应用,而不是因为尝试“一刀切”的解决方案而失去关注。
根据以下文件提交:航空航天+国防,3D打印•附加制造•立体光刻,AI•机器学习,机器人报告,法兰•支架•支架•支架,机器人技术•机器人抓手•末端执行器,虚拟现实
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