近日,一條產教融合的人形機器人零件柔性共享製造智能產線在北京科技職業大學正式落成。北京青年報記者了解到,該產線由北京科技職業大學與智能製造企業北京螞蟻工場智造科技有限公司共建,它的建成不僅為學校教學工作提供了全新的實踐平臺,更開創性地成了「真訂單、真生產、真交付」的產教融合實踐教學創新平臺。走進北京科技職業大學先進位造實訓基地一層西側的實訓車間,一條佔地300餘平方米的人形機器人零件柔性共享製造智能產線映入眼帘。螞蟻工場項目經理許明佩介紹,這條產線集成立體庫碼垛機器人,5臺數控加工中心、有軌制導車輛(RGV)和自動引導車(AGV)、機器臂等配套設備設施,形成從原材料預裝到加工、存儲、再調度的全自動化閉環。該產線能夠充分滿足機器人核心零部件小批量、多樣化、小尺寸、高精度的創新研發與試製生產等需求。 「這條產線不僅是生產單元,更是教學載體。」北京科技職業大學工程訓練中心主任韓偉介紹,基地特別設置了10個教學工位,學生可實時觀察產線運行數據與數字孿生仿真畫面,獲得「做中學、學中做」的沉浸式教學體驗。 「從這裡能學到真實產線上零件的完整生產流程,學生能參與到流程的各個環節,這些都是從課本上學不到的。比如,學生可以參與從運行管理、工藝設計、數控編程、產線控制與運維、數據採集及數字孿生等全鏈條生產各個環節,深度掌握產品工藝設計、數控編程、系統操作、智能質量檢測及控制的核心技能。」韓偉說。 北青報記者了解到,北京科技職業大學與北京螞蟻工場智造科技有限公司將共同開發覆蓋智能加工、在線檢測、數字孿生、數據採集和預測維護全流程的實踐教學體系,並開設《工程訓練》《智能產線集成與應用》《工業數據採集與可視化》等5門核心課程。產線運營採用「企業訂單+教學實訓」雙軌模式,由螞蟻工場提供真實生產訂單,學校師生參與從工藝設計到成品交付的全流程生產,實現生產與教學的無縫銜接。 今年,北京科技職業大學首批機械電子工程技術等相關專業職業本科學生將參與人形機器人非標結構件加工實訓,完成多批次零件的生產交付。企業還將派遣工程師駐校指導,確保教學內容與產業需求同步。「明年學校計劃申報『機器人技術』職業本科專業,這個實訓基地將成為未來機器人技術專業本科生必修的內容之一。」韓偉表示。 值得一提的是,面對飛速發展的具身智能產業,學校和企業還計劃共同申報「北京市具身機器人非標結構件快速響應中心」,打造集研發、中試、生產、教學於一體的創新平臺。項目全部建成後,預計年培訓學生500人次,承接企業訂單產值超200萬元,將成為經開區乃至全市的人形機器人零部件柔性製造共享平臺。 文/本報記者武文娟攝影/本報記者崔峻
杭州8月14日電(林波 楊佳吟)從108米高的標誌塔頂掉落,摔在地上片刻後,它再次起身蹦躂……這款「打不死的小強」是西湖大學工學院機械工程講席教授姜漢卿實驗室研發的「昆蟲尺度的軟體機器人」。 「它個頭小小的,身長僅2釐米,體重僅2克,像極了那個生命力頑強、卻也令許多人皺眉的『打不死的小強』。」姜漢卿於近日受訪時表示,這款「昆蟲尺度的軟體機器人」能在複雜的野外環境自主爬行、跳躍、遊泳,未來可以應用於搜救、水體監測等場景。 近日,在戶外的「蠕動式爬行機器人」。 (西湖大學供圖) 為何研發這款機器人? 姜漢卿表示,這款「小強」機器人非常輕巧,可以在沒有搭建電場、磁場的環境中自主運動,還能走出實驗室到戶外環境自由探索。 這款昆蟲大小的機器人為什麼這麼「能打」? 姜漢卿解釋說,這款機器人的靈感來源於昆蟲。在自然界中,昆蟲等小型生物之所以能輕盈穿梭、矯健爬行,靠的正是肌肉的高效率收縮機制,它們小小的肌肉能爆發出驚人的力量。 受肌肉伸縮的啟發,姜漢卿從力學角度出發,利用彈性力和靜磁吸力的平衡來實現機器人類似肌肉收縮的運動,「我們設計了驅動系統,塞進『小強』的小身板裡。」 據介紹,驅動系統分為兩部分,下方是嵌入軟磁鐵的線圈,上方是硬磁鐵,矽膠外殼可以產生彈力。通電後,線圈產生的磁場可以進一步增強軟磁鐵和硬磁鐵之間的靜磁吸力,同時引入洛倫茲力,實現對吸力的動態調控。 這一「磁吸+彈性」的巧妙結合,讓「小強」可以在低電壓(<4V)下產生高達210N/kg的輸出力和60%的變形率,遠超傳統技術水平。 這正是最近姜漢卿實驗室提出的全新電磁彈性體驅動機制,這一機制有效突破了柔性與微型系統中傳統驅動方式的性能瓶頸,在高輸出力、大形變與低電壓驅動之間實現了有機統一,也讓「昆蟲尺度的軟體機器人」能夠在複雜戶外環境中實現完全自主運動。 此外,這款機器人的生命力也和其它昆蟲一樣強大——能耗低,只有56毫瓦,跟小LED燈差不多。 這款機器人,在未來社會生活中有何應用? 「它們可以幫助人們做人類甚至許多機器人做不到的關鍵事情。」姜漢卿解釋說,實驗室裡幾種不同的「小強」機器人,各有所長、各司其職。 譬如,蠕動式爬行機器人,從30米的高空甚至108米高空自由落體後,還能毫髮無損地繼續匍匐前進,極限抗衝擊的能力令它非常適合在廢墟、瓦礫、狹小縫隙中執行搜救任務。未來,在地震等重大自然災害發生後,它可以被無人機從空中投放,快速滲透進入廢墟深處,尋找被困人員位置並發出信號,成為生命搜救的「先鋒兵」。 而自驅動遊泳機器人,能在自然水體中自主遊動超過一小時,未來,可以派小巧靈活的它檢測水下環境或監測汙染。(完)
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