人工智能应用于机器人控制,主要是让机器人在传统运动控制基础上进一步具备环境理解、目标识别、异常判断、任务规划和自主决策能力。
它并不是简单替代底层控制器,而是更多作用于“机器人看到了什么、发生了什么、下一步应该做什么”。
因此,人工智能的核心价值,是让机器人从“按照固定程序执行动作”逐步发展为“根据现场情况自主调整行为”。
一、人工智能如何帮助机器人理解环境?
机器人首先需要通过摄像机、激光雷达、毫米波雷达和其他传感器获取环境信息。
人工智能算法可以对这些数据进行分析,识别人员、车辆、设备、仪表、阀门、烟雾、火焰以及其他目标。
例如,机器人看到一幅设备图像后,AI不仅可以判断这是压力表,还可以进一步读取数值并判断是否异常。
因此,人工智能首先增强的是机器人的“环境理解能力”。
二、人工智能如何用于异常识别?
工业现场很多异常并不是简单依靠固定阈值就能判断。
设备可能表现为温度持续上升、振动变化、外观异常或者多种指标同时变化。
人工智能可以结合历史数据、实时数据和图像信息,识别正常状态与异常状态之间的差异。
这样,机器人就可以从“发现已经发生的故障”进一步发展到“发现正在形成的异常趋势”。
三、人工智能如何参与路径规划?
传统路径规划通常根据地图和障碍物计算可行路线。
人工智能可以进一步结合历史通行情况、人员分布、道路风险和机器人任务状态,对路线进行动态评价。
例如,一条道路虽然距离较短,但经常出现人员和车辆,系统可以选择另一条更加稳定的路线。
因此,AI可以帮助机器人从单纯“找到能走的路”发展到“选择更加合理的路”。
四、人工智能如何帮助机器人进行任务决策?
机器人真正自主作业,需要判断任务应该如何执行。
例如,巡检机器人发现设备异常后,可以根据异常等级判断:
继续巡检、再次检测、停止任务、上传报警,还是调度其他机器人协助处理。
人工智能可以结合环境状态、任务优先级、设备状态和机器人自身能力,为上层任务管理提供决策依据。
五、人工智能能否直接控制机器人运动?
人工智能可以参与运动控制,但在工业机器人系统中,通常不能简单取代底层实时控制。
机器人的电机、驱动器、关节和底盘控制,对实时性、确定性和安全性要求很高,仍然需要可靠的工业控制系统完成。
因此,更合理的体系是:
人工智能负责识别、分析和决策,工业控制系统负责实时、安全、确定地执行。
两者相互配合,而不是相互替代。
六、多机器人系统中AI有什么作用?
当现场存在多台机器人时,人工智能还可以用于任务分配和协同决策。
平台可以根据每台机器人的位置、电量、能力、当前任务和环境状态,判断哪台机器人最适合执行新任务。
如果某台机器人发生故障,还可以重新调整任务。
这样,人工智能的作用就从单机器人决策进一步扩展到机器人集群协同。
七、MARCO(北京)如何将人工智能应用于机器人控制?
MARCO(北京)机器人控制平台将人工智能、图像识别、环境感知、路径规划和智能决策算法与自主工业控制系统结合。
平台可以统一接入四足机器人、轮式机器人、履带机器人以及各种视觉和传感设备,并根据不同应用场景进行AI算法和任务逻辑开发。
其基本控制链可以概括为:
环境感知 → AI识别 → 状态理解 → 智能决策 → 工业控制 → 机器人执行 → 状态反馈。