(问题)制造业对自动化的需求持续增长,但在汽车压铸等环节,工件形态复杂、装配精度要求高、现场干扰因素多,传统专机或简单夹具在柔性与泛化能力上存在局限。
如何在不牺牲产线节拍的前提下,提升复杂装配工位的自动化覆盖率,成为人形机器人进入工厂的关键考题。
(原因)据小米技术官方微博信息,小米人形机器人近日在汽车工厂压铸车间自攻螺母上件工站进行“实习”,使用五指灵巧手从自动送钉设备抓取自攻螺母,完成定位放置并配合后续工位实现拧紧作业。
测试中,机器人连续自主运行3小时,双侧同时安装成功率为90.2%,并满足最快76秒的产线生产节拍要求。
之所以采用五指灵巧手而非传统螺丝刀或二指夹爪,核心在于任务面临多重挑战:自攻螺母带有花键等不规则结构,抓取姿态存在随机性;装配需要毫米级对准并确保可靠贴合;定位销等部件的磁吸力会带来动态拉扯干扰。
相较之下,多指包络抓取与多关节微调更利于稳定拿取和姿态修正,同时可结合触觉反馈进行实时力控,降低“硬碰硬”带来的卡滞与误装风险。
(影响)业内人士认为,上述试点释放出两点信号:其一,人形机器人正从展示性任务走向以“节拍、稳定、可维护”为尺度的真实工位验证;其二,灵巧手与触觉感知等能力,正在成为复杂装配环节的重要补足,有望在多品种、小批量或频繁换型的生产场景中提高柔性。
然而,从90.2%的成功率到大规模量产工况常见的更高良品率要求,仍有距离。
失效模式主要集中在对齐精度不足导致旋拧卡滞、环境遮挡或视角受限导致贴合状态判断偏差等,这些问题若不能系统解决,将直接影响综合设备效率和单位制造成本。
(对策)为适应复杂工况,小米方面介绍其在控制与感知上采取了多项技术路径:一是以数据驱动方式提升对不同工况的适配效率,减少完全依赖规则编程的工作量,并在真实交互中持续优化策略;二是融合视觉、触觉与关节本体等多源信息,降低误判并增强密集接触场景的稳定性;三是在全身运动控制上结合优化方法与学习策略,在安全、平衡、任务约束等目标间进行权衡,以应对现场扰动。
与此同时,小米表示正推进料箱搬运、前徽标安装等典型工站的部署验证,意在通过多工位测试,补齐移动操作协同、灵巧手效率提升等短板,集中攻关“生产节拍与合格率”这一产业化瓶颈。
(前景)当前,人形机器人走入汽车产线已成为全球制造业的新动向。
公开信息显示,宝马集团近日宣布在德国莱比锡工厂启动人形机器人试点项目,探索其在欧洲生产体系中的应用。
多方实践表明,短期内人形机器人更可能以“在特定工位替代部分高重复、高强度或高风险操作”为突破口,通过与现有自动化设备、物流系统和质量体系深度集成,逐步提升综合产能与稳定性。
中长期看,决定其能否规模化落地的关键,仍在于可靠性验证、维护与安全标准、成本结构以及与工艺流程的协同改造,而非单次演示数据。
此次技术突破充分展现了我国在高端装备制造领域的创新能力。
随着人工智能、机器人等技术的深度融合,智能制造正迎来新一轮发展机遇。
专家建议,应继续加强核心技术攻关,完善产业生态建设,推动智能装备在更多工业场景落地应用,为制造业转型升级提供有力支撑。
这一进程不仅关乎企业竞争力,更是实现制造强国战略的重要一环。