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2023元客视界智能体系列活动第三期

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8月25日，由中国自动化学会主办，信游网光·元客视界承办的2023智能体系列报告分享第三期已圆满完成。

在本期报告分享中，我们邀请到湖南大学副教授谭浩然为我们带来主题报告「面向高端装备制造的集群机器人协同作业关键技术研究」。

本报告通过新一代信息技术与先进制造技术的深度融合，突破云边融合、快速重构的集群机器人协同制造技术瓶颈，研制新一代集群机器人智能制造系统，提出了面向高端装备制造的集群机器人协同控制新模式，攻克多模态全域精准感知、动态规划与实时调度、协同控制与精准作业、云边端融合数据传输与计算等关键技术，研制“精准感知-动态规划-协同控制-高效传算”闭环网络集群机器人智能自主控制系统，实现飞机蒙皮、舰船螺旋桨、高铁转向架等复杂部件的高效高质量制造。

以下为元客视界智能体行业总监严帅与谭浩然教授基于报告分享内容的部分对话。

元客视界严帅：

多机器人柔顺加工中，如何解决机器人之间的协调与同步的问题。

谭浩然教授：

多机器人之间的协调同步确实是一个关键问题。

一般我们采用的是集中式的控制策略，主要是负责分配任务和路径规划，确保机器人不会发生碰撞 并保持一个合适的间距。

另一种方法是采用分布式的控制策略，每个机器人根据相邻机器人的状态信息进行调整，在调整完成后实现协同运动。

同时，我们还要采用一个合适的通讯和同步机制，例如时钟同步和信息传递，并且选择合适的位置和速度的估计方法，确保机器人之间的协调与同步。

元客视界严帅：

一位同学听的比较专心，他的问题是，您的研究内容体系比较庞大，这其中的每一部分内容是怎么联系起来的？

谭浩然教授：

总的来讲，其实就是感知、规划、决策控制。

我们感知和测量的数据是为后续的控制和规划提供语音地图和位置信息以及加工零部件的扫描信息，运动规划为后续的控制提供可行、安全的轨迹以完成多机器人加工过程，随后将上述工作所获取到的数据共同传到数字孪生系统当中，与真实环境实现共同加工的任务，这几个环节是这样串联起来的。

元客视界严帅：

数字孪生的仿真系统是怎么和真实环境联系的，它和现在的仿真和实验平台有什么区别？

谭浩然教授：

数字孪生这个概念已经被研究很多年了，很多报告中都将它划分了等级，我讲一个我比较认同的划分方法。

第一个是以虚映实，相当于我的数字孪生只是一个显示系统；

第二个是以虚控实。我的虚拟物体能够对实物进行控制，这个环节能做好就很不容易了，因为很多实物不允许虚拟系统对它进行直接的调控；

第三个是以虚预实。我们从实际场景获取到这些虚拟数据以后，是否可以预测未来实物可能发生的状态，比如说预见碰撞等问题，提前进行判断和规避。

再就是以虚优实和虚实共生。

最终的虚实共生的是比较高的状态，现阶段的大多数模型直观呈现与物理实体相同的运行状态和过程，输出与物理实体运行相同的结果，但是整个过程还是需要人的介入，人无法实现物理实体的远程和可视化操作。

理想的数字孪生的环境，它是一个虚实互通的状态，能够实现虚拟和实物的联动管控，也即智能管控。

元客视界严帅：

航空航天部件加工的过程中我们更需要重点关注哪些问题呢？

谭浩然教授：

首先是对他的工艺要有所了解，比如说控制，虽然所有部件的加工过程都有这个工作，但是，有的控制他精度要求高，比如就像我们刚刚讲的钻孔，它对精度要求非常高，需要达到亚毫米级；但对于搬运来说精度则不需要这么高，相对而言，搬运过程所涉及的控制方法和铆接过程的控制方法不同，一个对精度的要求更高，一个则要求速度够快，我们需要根据实际需求来设计控制系统。