BionicWorkplace

具備人工智慧的人機協作

除了批量生產,行業內還存在一種產品個性化的趨勢。除了整個系統的數位化聯網之外,具備人工智慧的學習系統和與人類協作的機器人,在個性化生產中發揮著核心作用。BionicWorkplace 滿足了面向未來工作環境的所有這些要求。

BionicCobot:具有人類運動模式的機器人手臂

這種工作環境的核心組成部分是 BionicCobot。輕型氣動機器人的解剖結構以人類手臂為模型,就像其生物學原型一樣,它可以靈活且靈敏地移動,從而完成很多任務。歸功於其靈活性和直觀的操作,BionicCobot 可以直接安全地與人類互動。因此,它能協助操作人員完成單調的工作,並代替他們執行對人類有危險的操作。

直觀操作概念實現安全互動

在 BionicWorkplace 中,仿生機器人手臂與多個彼此聯網和通訊的輔助系統,和外圍設備進行協作。同時,人工智慧和機器學習方法使 BionicWorkplace 成為一個不斷自我優化的學習和預期系統。

整個工作場所的設計符合人體工學,可以根據人類的需要進行個性化調整,甚至包括照明。操作人員視野的中央是一個大投影螢幕。它為操作人員提供所有相關資訊,並根據其內容對相應的需求做出動態回應。各種感測器和攝影系統安裝在投影螢幕周圍,連續記錄操作人員、組件和工具的位置。這樣,人類可以直接與 BionicCobot 互動,並通過動作、觸摸或語音對其進行控制。

透過穿戴設備獲得操作人員的位置

該系統透過操作人員的特殊工作服,來識別操作人員及其動作。這些所謂的衣物包括裝有慣性感測器的長袖上衣,和一副配備整合紅外線標記的工作手套。利用記錄下來的感測器資料,BionicCobot 可以精確地將物體交給它的人類同事,並在必要時避開他們——這是人機直接協作不可或缺的先決條件。

機器學習優化了工作流程

智慧軟體同時處理所有攝影機影像、位置資料和各種外圍設備的輸入。它從所有這些資訊中推導出最佳的程式順序。然後,系統按照順序將任務妥善地分配給機器人和其他工具,以便在工作時更好地協助操作人員。

每完成一個動作,系統都能學到更多東西。由此產生了一張可以不斷擴充的語意圖。沿著網路路徑,演算法持續得出動態結論。透過這種方式,受控制、程式化、和固定的次序,逐漸轉變為更加自由的工作環境。

透過虛擬實境眼鏡進行遠端操控

直觀操作概念的另一個要素是遠端操控。一台視角為 180° 的 3D 立體攝影機,覆蓋著整個工作區域。與此同時,在各自區域內走動的操作人員除了穿著具有可穿戴設備外,還戴著虛擬實境眼鏡。藉由這副眼鏡,操作人員可以即時調取和追蹤攝影機的影像。這樣操作人員就可以從各自的區域或安全的距離,對機器人進行控制。

學會的知識模組可以在全球範圍內使用

BionicWorkplace 等智慧的自適應工作場所和多功能工具的使用,將使人類和機器之間的互動在未來更加直觀、簡單和高效。學會之後,知識模組和新技能可以不分國界共享,並可在全球範圍內使用。因此,在未來將全球的工作場所進行聯網變得可行。


This project is part of the Bionic Learning Network where nature meets technology.


Together with institutes, universities and partners, we are researching biological principles in order to develop innovative ideas and solutions for our core business in automation technology and technical education. Find out more about the Bionic Learning Network or discover other exciting topics related to Festo in our blog.

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