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自主机器人和 HMI 之间的真正区别是什么?

自主机器人是在人类监督有限的情况下执行任务或行为的任何机器人。虽然这是一项新兴技术,但机器人已经在许多情况下以这种方式运作——不幸的是,每一个都是高度结构化的大规模制造业务。对于零件有更多变化的制造商,或者根本无法在结构化环境中运行的企业,自主机器人确实是自动化的下一步。

然而,在急于宣布自主“至高无上”的过程中,许多公司已经放弃了在非结构化环境中进行有限监督的基本原则,转而选择了 HMI——人机界面。这些界面通常依赖于触摸屏或简单的用户界面,人类可以通过这些界面为定义的操作设置参数,允许机器人在有限的情况下适应 (即,零件都具有相同的形状)而无需额外编程。

考虑到这一关键差异,了解什么是自主机器人以及什么是基于 HMI 的解决方案(建立在自定义集成的基础上)非常重要。一些考虑如下:

自主机器人在各种非结构化环境中发挥作用

自主机器人主要是有用的,因为它们可以根据参数和过程模型运行。而不是为他们采取的每一个行动都需要特定的编程。他们可以在尊重约束和基本建模以及从集成和相关系统中获取信息的同时移动和响应环境。

例如:工厂车间的可编程门禁控制器可能能够指示悬挂在传送带上的零件的位置,甚至可以在位于自主机器人前面时告诉传送带启动和停止。根据机器人感知其操作产品的方式,该机器人可以执行一个过程(无论是喷漆、装配、焊接还是其他关键的增值),并随后适应不同的零件。

在这种情况下,机器人与其他工业控制系统完全集成,使其能够以协调和智能的方式行动,同时能够按照广泛的一般指令进行操作,而不是针对每个部分的具体说明。

自主机器人允许最苛刻的制造商(如航空航天制造商)通过有限的操作员输入。

HMI 专为单个工作流而构建

HMI 与机器人界面一样简单,但简单本身并不总是一件好事。例如,如果您的 HMI 太简单,您可能会错过某些流程优化选项,或者——更糟糕的是——只允许遵守某些部分和工作流程,而这种功能可能不适用于所有上下文或类型制造商的。

例如,您可能安装了 HMI 来组装或粉刷不同的大型门窗。最终,HMI 可以用范围内的某个部分窗口来确定范围——假设门高达 10 英尺,窗框高达 6 英尺。只要零件永远不会超过或混淆这些规格,HMI 可能是一种具有成本效益的解决方案(尽管集成仍然很昂贵)。然而,一旦一扇11英尺高的门或一个7英尺高的窗框出现,一切都可能会崩溃。

HMI 便于可预测的操作,但一旦工作流发展,它们就会被抛在后面。资料来源:包装策略。

自主机器人可以为工程师提供新的流程模型和能力

最终,自主机器人的运行能力取决于其过程模型的耐用性以及与外围传感器和硬件集成的能力。在可能的情况下,集成开发环境可以使自主机器人能够根据工程师的规范学习新的应用程序,而无需由其原始供应商为每个应用程序完全重新设计。

例如,Omnirobotic 的 Shape-to-Motion™ 自主机器人技术既是机器人又是过程不可知的,这意味着有朝一日可以通过与您的个人设施定制的相同的运动规划逻辑来解决所需的任何硬件或布局。对于 HMI,这里的限制可能是显而易见的,因为每个集成都可能需要自己的运动规划和流程策略,这些策略建立在相同的传统编程模型上,这些模型目前限制了集成商在高混合环境中部署机器人。

Shape-to-Motion™ 技术在机器人自主操作方面没有技术限制,这意味着从长远来看,任何流程和硬件都可以适应。

HMI 完全由原始供应商构建

HMI 实际上是非常特殊的零件和应用的一站式商店。它们很少可以在不被完全替换的情况下进行调整或改进。它们可能并不总是正确的投资,因为最终制造的发展速度比以往任何时候都快,这意味着您可能会被迫改变加工零件的方式,以满足严格的客户需求。你不适应的时间越长,别人就越有可能适应。

因此,大多数 HMI 甚至只能由原始集成商构建和修改。通常,尝试使这些系统适应新的布局会使它们几乎完全无用。在柔性制造对日常成功更重要的世界中,HMI 真的有可能达到标准吗?

HMI 需要许多与手动编程机器人相同的输入。即使某些系统具有适应性,它们实际上也可能无法适应您生产的各个方面。资料来源:西门子。

自主机器人提供超出人类监督所能验证的附加价值

自主制造机器人的核心是自主运动生成。这意味着,对于某些过程,无论机器人的实际指令是什么,任何应用都可以实现更高的精度。

为什么会这样?例如,让我们考虑一条曲线。虽然传统的编程工具可能允许程序员设置不同的点并确定半径,但大多数情况下需要点对点编程,与正在处理的表面相比,并不总是以固定的角度设置。在自主机器人的情况下,机器可以分解曲面的 3D 重建,并在几秒钟内处理极其精确的机器人运动。

事实仍然是,使用 HMI,您可能根本无法获得高质量的程序——这没关系。人类并没有被放在这个地球上来对机器人进行编程——至少不会下降到通常会导致质量问题、返工和制造商在传统部署中挣扎的平凡细节水平。

HMI 仅实现操作自动化,但每个增值都必须由操作员驱动

HMI 每次都根据特定的顺序指令请求指令和操作。虽然可能有例外,但 HMI 显然不能“自主”运行,虽然许多“自主供应商”可能声称提供了这一点,但他们经常做的是提供一个复杂的 HMI,这实际上限制了工作流程和工程方法,制造商可以用来实现他们的过程目标。

您是重视吞吐量的制造商吗?无论您使用什么流程,您都希望获得高质量的输出吗?您是否想适应市场变化而不必完全对您的设施进行资本重组?在所有这些情况下,HMI 可能是一种解决方案,但自主机器人绝对是一种解决方案。

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