從1920年，'Robot'這個(gè)詞被捷克斯洛伐克作家薩佩克創(chuàng )造出來(lái)，到現在機器人已經(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(jué)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)機器人應用最廣泛的領(lǐng)域是汽車(chē)及汽車(chē)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)、醫療等領(lǐng)域中。

圖1??中國機器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展趨勢解讀

在工業(yè)應用場(chǎng)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(gè)制造商的車(chē)間工廠(chǎng)需要依靠機器人和自動(dòng)化系統來(lái)增加復雜制造工序的靈活性，同時(shí)還需要達到降本增效的目標要求，那將會(huì )面臨業(yè)務(wù)和技術(shù)上的挑戰。諸如：如何規劃&優(yōu)化機器人與自動(dòng)化生產(chǎn)系統？如何直觀(guān)的模擬仿真真實(shí)的制造過(guò)程？如何優(yōu)化制造流程中工時(shí)節拍和工藝序列？有哪些科學(xué)有效的數據和報告支撐工業(yè)機器人規劃可行性研究？傳統企業(yè)往往會(huì )花費巨資購買(mǎi)機器人進(jìn)行現場(chǎng)工藝試驗，不僅試驗樣品經(jīng)常會(huì )遭到損壞，制造工藝流程也會(huì )耗時(shí)耗力，資源浪費和不平衡時(shí)常發(fā)生。因此，我們必須尋找新的方法來(lái)實(shí)現制造商降本增效的目標。

“數字化雙胞胎”是一種擬人化的說(shuō)法?！皵底只p胞胎”分指現實(shí)世界以及利用數字化技術(shù)營(yíng)造的與現實(shí)世界對稱(chēng)的數字化鏡像。我們可以基于“數字化雙胞胎”構建虛擬機器人自動(dòng)化生產(chǎn)場(chǎng)景，基于虛擬仿真平臺我們可以進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)單元的設計&仿真、產(chǎn)線(xiàn)規劃&布局驗證、機器人離線(xiàn)編程應用、機器人路徑規劃與優(yōu)化、機器人能耗分析與六軸關(guān)節運動(dòng)實(shí)時(shí)監控等等技術(shù)應用。

圖2 ??基于數字化雙胞胎機器人仿真技術(shù)應用

機器人學(xué)與自動(dòng)化規劃解決方案不僅能夠執行各種機器人仿真任務(wù)，而且還能構造由基于事件功能驅動(dòng)的仿真。通過(guò)使用這些功能，企業(yè)能夠對制造系統進(jìn)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(shí)間。

圖3 ?機器人仿真應用業(yè)務(wù)場(chǎng)景

機器人學(xué)與自動(dòng)化規劃通過(guò)以下幾個(gè)方面為企業(yè)提供這些收益：

能夠解釋一個(gè)混合模型生產(chǎn)設施中的產(chǎn)品與過(guò)程變差

通過(guò)采用一種裝置驅動(dòng)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行徹底的系統級評估，提高準確性

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

在一個(gè)虛擬環(huán)境中進(jìn)行制造試生產(chǎn)，減少在車(chē)間進(jìn)行的調試數量和時(shí)間

圖4 ?工業(yè)機器人虛擬試生產(chǎn)應用技術(shù)架構

總之，借助數字化雙胞胎的工業(yè)機器人解決方案，您可以在更短的時(shí)間內規劃和驗證工業(yè)機器人在更高質(zhì)量的更復雜的工業(yè)領(lǐng)域里的應用，并可以通過(guò)雙胞胎的虛實(shí)連接，數據的不斷迭代，模型的不斷優(yōu)化，進(jìn)而獲得最優(yōu)的解決方案。