ARM研究所选定八个新技术项目
ARM研究所(先进制造机器人研究所)宣布了八个新的机器人领域项目。这些项目旨在应对美国制造业的普遍需求,尤其契合美国国防部以制造为导向的现代化重点。
入选项目旨在解决国防部和商业界认为最为紧迫和重要的问题,这些问题可以由拥有330多家成员组织的Institute ARM生态系统协助解决。
这些项目符合Institute ARM的使命,即加强美国制造业并提升工人的能力。Institute ARM计划拨款约400万美元用于资助项目,八个项目的总投入约为800万美元。
借助人工智能辅助机器人编程
负责单位:孟菲斯大学
合作伙伴:READY Robotics、FedEx、DeepHow
目前已有一些技术,可以大幅减少编程和安装机器人所需的专业知识,采用无代码方法,使车间工人也能进行机器人编程。然而,流程自动化方面的知识仍然有限,这可能成为瓶颈,或影响机器人部署的成功。
该项目旨在打造一套辅助系统,在编写机器人任务程序时提供建议和修正,以弥补经验不足的问题。系统将运用人工智能和机器学习方法,从既有的已编程任务中学习生产任务模型,并利用这一数据集为用户提供帮助。这将使新手程序员的编程水平接近专家。

视觉与触觉结合的机器人表面检测
负责人:Siemens
合作伙伴:GelSight Inc.、卡内基梅隆大学、ATI Specialty Alloys and Components、波音
该项目将开发一套机器人视觉与触觉检测系统,用于自动检查航天器部件和民航机机身的表面缺陷。
航空器维护流程若纳入这些机器人技术改进,尤其是提升检测质量并替代人工操作的技术,将显著提高航空资产的可靠性、可维护性和可用性,并最终降低设备全生命周期成本。
人工智能与机器人技术的应用将使该系统能够对多个行业中众多部件的检测过程进行标准化和学习,这也将惠及Institute ARM的广大成员。
用于跟踪复杂几何轨迹的优化机器人运动程序
指导:伦斯勒理工学院
合作伙伴:GE Research、西南研究院、Wason Technology
该项目旨在利用具有冗余自由度的工业机器人,在复杂曲面几何上自主生成高速、高精度的工具机器人曲线轨迹,以减少或消除目前通常需要的人工调校。
项目将开发一种优化方法,将给定路径分解为一系列机器人运动基元,以在保证跟踪精度的前提下实现最短周期时间。基于仿真的数据将用于训练机器学习工具,以缩短优化计算时间。

金属压力加工的自主机器人加工
指导:俄亥俄州立大学
合作伙伴:安川电机、CapSen Robotics
项目团队将解决大批量生产复杂金属部件的小批量生产难题。金属部件广泛应用于商用汽车领域、高性能跑车、重型工业设备、动力系统,以及空基、陆基和海基军用装备。
当需要更换部件时,尤其是对于老旧系统,质量、成本和交货周期往往难以兼顾,难以获得可接受的解决方案。团队将开发并部署一种人工智能机器人系统,能够灵活、及时、以最低成本生产多种几何形状的部件。
带过程内检测的均匀机器人打磨
负责人:GKN Aerospace
合作伙伴:国家航空航天研究所、GrayMatter Robotics、华盛顿大学、EWI
ARM研究所过去在自动化表面精加工方面的项目包括路径规划、均匀加工和自动检测。团队将整合这些过往项目的成果,打造高效的磨削与抛光技术,使众多行业受益。
面向高温材料的高精度自适应加工
指导:GE Research
合作伙伴:GrayMatter Robotics、FANUC
项目团队将致力于实现对高温材料中复杂冷却通道的高精度自适应加工。为此将开发一种开放式架构平台,该平台融合传感器数据,并自动调整刀具轨迹与工艺参数,以获得激光钻孔的最优方案。
传感器既将用于检验进入加工的零件的差异性,也将在加工过程中用于跟踪操作进程。该项目将通过改进工艺控制和可重复性来降低废品率,并构建一种结构,便于根据目标任务轻松更换替代工具和/或传感器。

陶瓷基复合材料的自动化抓取、放置与成型
负责人:波音
合作伙伴:南加州大学、3M公司
为保障国防和商用高温结构的可获得性,需要以经济高效的方式制造由高性能耐热材料构成的部件,并提升其性能。
项目团队计划开发基于织物的预浸料(复合材料半成品)沿轮廓成型的自动化路径规划,在过程中自动检查未压实区域,并自动生成用于修整的刀具轨迹,同时实现在预浸料衬底剥离失败时的自校正机器人修复。
高能材料的安全机器人操作
负责人:伦斯勒理工学院
合作伙伴:斯伦贝谢、Interface Technologies、发那科
项目团队致力于开发高能材料机器人加工的基础技术。使用高能材料的生产会对工艺施加诸多限制,其中首要的是在给定空间内任一时刻允许存在的高能材料质量限制。
本项目旨在通过将机器人技术应用于高能材料的补给作业来降低这一影响。项目实施将展示机器人操作的安全系统、策略与结构设计,这些成果可直接应用于聚能装药的生产,并在更广泛意义上适用于其他使用高能材料的装置与产品的生产。