從1920年，'Robot'這個詞被捷克斯洛伐克作家薩佩克創(chuàng)造出來，到現(xiàn)在機器人已經(jīng)發(fā)展了已百年歷史，從最初的單純用于搬運的工業(yè)機器人，到第二代具有視覺傳感器以及信息處理技術(shù)的工業(yè)機器人，再到目前正在研究的'智能機器人'，工業(yè)機器人的發(fā)展及應(yīng)用日新月異。

在中國眾多制造業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是汽車及汽車零部件制造業(yè)，并且正在不斷地向其他領(lǐng)域拓展，如電子電器行業(yè)、機械金屬加工行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域中。

圖1??中國機器人產(chǎn)業(yè)市場發(fā)展趨勢解讀

在工業(yè)應(yīng)用場景中，焊接機器人、磨拋加工機器人、焊接機器人、激光加工機器人、噴涂機器人、搬運機器人、真空機器人等工業(yè)機器人都已被大量采用。

我們知道，各個制造商的車間工廠需要依靠機器人和自動化系統(tǒng)來增加復(fù)雜制造工序的靈活性，同時還需要達到降本增效的目標要求，那將會面臨業(yè)務(wù)和技術(shù)上的挑戰(zhàn)。諸如：如何規(guī)劃&優(yōu)化機器人與自動化生產(chǎn)系統(tǒng)？如何直觀的模擬仿真真實的制造過程？如何優(yōu)化制造流程中工時節(jié)拍和工藝序列？有哪些科學(xué)有效的數(shù)據(jù)和報告支撐工業(yè)機器人規(guī)劃可行性研究？傳統(tǒng)企業(yè)往往會花費巨資購買機器人進行現(xiàn)場工藝試驗，不僅試驗樣品經(jīng)常會遭到損壞，制造工藝流程也會耗時耗力，資源浪費和不平衡時常發(fā)生。因此，我們必須尋找新的方法來實現(xiàn)制造商降本增效的目標。

“數(shù)字化雙胞胎”是一種擬人化的說法。“數(shù)字化雙胞胎”分指現(xiàn)實世界以及利用數(shù)字化技術(shù)營造的與現(xiàn)實世界對稱的數(shù)字化鏡像。我們可以基于“數(shù)字化雙胞胎”構(gòu)建虛擬機器人自動化生產(chǎn)場景，基于虛擬仿真平臺我們可以進行自動化生產(chǎn)單元的設(shè)計&仿真、產(chǎn)線規(guī)劃&布局驗證、機器人離線編程應(yīng)用、機器人路徑規(guī)劃與優(yōu)化、機器人能耗分析與六軸關(guān)節(jié)運動實時監(jiān)控等等技術(shù)應(yīng)用。

圖2 ??基于數(shù)字化雙胞胎機器人仿真技術(shù)應(yīng)用

機器人學(xué)與自動化規(guī)劃解決方案不僅能夠執(zhí)行各種機器人仿真任務(wù)，而且還能構(gòu)造由基于事件功能驅(qū)動的仿真。通過使用這些功能，企業(yè)能夠?qū)χ圃煜到y(tǒng)進行仿真、驗證和虛擬試生產(chǎn)，從而大幅縮短新產(chǎn)品的上市時間。

圖3 ?機器人仿真應(yīng)用業(yè)務(wù)場景

機器人學(xué)與自動化規(guī)劃通過以下幾個方面為企業(yè)提供這些收益：

能夠解釋一個混合模型生產(chǎn)設(shè)施中的產(chǎn)品與過程變差

通過采用一種裝置驅(qū)動的技術(shù)來進行徹底的系統(tǒng)級評估，提高準確性

持續(xù)運行仿真，優(yōu)化系統(tǒng)，包括準確的周期時間分析和機床配置，如機器人干涉區(qū)

在一個虛擬環(huán)境中進行制造試生產(chǎn)，減少在車間進行的調(diào)試數(shù)量和時間

圖4 ?工業(yè)機器人虛擬試生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)

總之，借助數(shù)字化雙胞胎的工業(yè)機器人解決方案，您可以在更短的時間內(nèi)規(guī)劃和驗證工業(yè)機器人在更高質(zhì)量的更復(fù)雜的工業(yè)領(lǐng)域里的應(yīng)用，并可以通過雙胞胎的虛實連接，數(shù)據(jù)的不斷迭代，模型的不斷優(yōu)化，進而獲得最優(yōu)的解決方案。