国家标准计划《机器人自适应能力技术要求》由 TC591(全国机器人标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 北京机械工业自动化研究所有限公司 、上海非夕机器人科技有限公司等 。
| 35 信息技术、办公机械 |
| 35.240 信息技术应用 |
| 35.240.50 信息技术在工业中的应用 |
中国是全球最大的机器人市场,但长期以来国内高端机器人供应都被海外企业主导,由于传统机器人技术能力的局限,许多复杂场景下的自动化仍然无法实现。
本标准旨在通过对机器人自适应能力进行定义及规范性描述,致力于突破现有机器人适用性的技术瓶颈,提出机器人的自适应能力的核心性能、测试方法组件要求以及技术应用要求,并深度结合人工智能,搭建起完备可靠、先进适用、安全自主、稳定高效的全感知智能柔性机器人的基础共性和关键技术国家通用标准,满足高水平技术演进需求,适用于指导相关方(包括但不限于具有自适应能力机器人的开发机构、生产单位、第三方评测机构、制造企业及相关人员)进行机器人自适应能力技术的开发、测试和应用,推动国产机器人产业高质量发展,从而解决现实中大量智能化和自动化难以实现的痛点,引领未来机器人的发展方向,提升中国智能制造的标准和能级。
机器人自适应能力是通过对操作对象、环境和任务的识别分析,开展自主决策进行适应性调节控制,以实现更复杂的任务适应性功能,它能跨多个任务和各种工作对象,适应复杂环境,并像人类一样完成“手眼配合”的作业。 本标准主要对机器人自适应能力的核心性能、测试方法、组件以及技术应用要求进行了规范。适用于指导相关方(包括但不限于具有自适应能力机器人的开发机构、生产单位、第三方评测机构、制造企业及相关人员)进行机器人自适应能力技术的开发、测试和应用。 机器人自适应需要具备以下的能力: (1)任务适应性 任务及过程的动态适应性,包括运动速度,移动速度,作用力控制,力矩控制,工艺参数控制。 (2)环境适应性 通用工况环境包括,温度,湿度,光,风,振动,电磁,粉尘,烟雾。 特殊工况包括,水下,高空,真空,高气压,强风,强酸碱腐蚀性环境,易燃易爆环境。 (3)作业对象适用性 表面贴合要求下的,对象位置、规格、形态、相位识别,作业定位,曲面跟踪,误差补偿。 (4)自检自主适应性 结构与组件,包括自身形态,运动系统,作业工具,支撑系统,通信系统,动力系统。 针对任务自适应性能与测试,任务及过程的动态适应性。例如通过同一生产线来装配一些外形不同、装配手法相近的零件。 (1)类似物体抓取 在实现抓取一种物体的前提下,实现对于大量不同物体和未曾训练过的物体的抓取。 测试方法: (a) 搭建机器人完成抓取任务的基本环境。 (b) 训练机器人完成一种物体的抓取。 (c) 选择与上述物体相似但不同的物体,根据相似度分级。 (d) 驱动机器人完成对于第三步物体的抓取。 测试标准:评估机器人在第四步中对于不同级别相似度的物体的抓取能力。 (2)类似定位面 在实现使用一种定位面的前提下,实现使用不同角度或位置或特征的定位面。 测试方法: (a) 搭建机器人使用定位面的环境。 (b) 训练机器人能够使用定位面。 (c) 选择与上述定位面相似但不同的定位面,根据相似度分级。 (d) 驱动机器人完成对于第三步定位面的使用。 测试标准:评估机器人在第四步中对于不同级别相似度的定位面的适用能力,如定位后的位置精度,完成定位的时间。 (3)类似物体装配 在实现装配一种物体的前提下,算法可以高效迁移到不同形状不同大小物体的装配。 测试方法: (a) 搭建机器人装配任务的基本环境。 (b) 训练使机器人完成一种物体的装配。 (c) 选择与上述物体相似但不同的物体,根据相似度分级。 (d) 驱动机器人完成对于第三步物体的装配。 测试标准:评估机器人在第四步中对于不同级别相似度的物体的装配能力。 (4)平面或曲面贴合 如在实现贴合一类平面或曲面的前提下,可以实现贴合不同类型平面或曲面。 测试方法: (a)搭建机器人完成平面或曲面贴合任务的基本环境。 (b)训练机器人实现贴合一类平面或曲面。 (c)选择与上述平面或曲面相似但不同的平面(如不同粗糙度)或曲面(如不同曲率),根据相似度分级。 (d)驱动机器人完成对于第三步平面或曲面的贴合。 测试标准:评估机器人在第四步中对于不同级别相似度的平面或曲面的贴合能力。 (5)接触力 如在实现一种工艺的接触力的前提下,实现类似工艺中的切换,迁移实现多种不同接触力。 测试方法: (a)搭建机器人完成施加接触力的基本环境。 (b)训练使机器人完成一种物体的施加接触力。 (c)选择与上述物体相似但不同的物体,根据相似度分级。 (d)驱动机器人完成对于第三步物体的施加接触力。 测试标准:评估机器人在第四步中对于不同级别相似度的物体的施加接触力能力。