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新聞資訊

人工智能軟件

 近日,日本研究人員公布了一款名為To-Robo的人工智能軟件測試結果。在解答標準化高考英語試卷時,To-Robo得了95分,打敗日本高中生的平均分93.1分。在人們為它的學霸本色感歎的時候,不禁會聯想起《哆啦A夢》裏麵的那款“電腦鉛筆”,難道動畫片要變成現實了嗎? 

        1、模擬人類形象思維方式

  思維學普遍認為,人類大腦的思維分為抽象(邏輯)思維、形象(直觀)思維和靈感(頓悟)思維三種基本方式。“解題機器人所依靠的網絡神經算法就是模擬人思維的第二種方式。”朱國卿說。

  邏輯性的思維是指根據邏輯規則進行推理的過程。它先將信息轉化成概念,並用符號表示,然後,根據符號運算按串行模式進行邏輯推理。這一過程可以寫成串行的指令,讓計算機執行。而直觀性的思維是將分布式存儲的信息綜合起來,結果是忽然間產生想法或解決問題的辦法。

  “要想使這個解題機器人真正具有學習的能力,關鍵的就是建造一個人工神經網絡。”朱國卿說。

  人工神經網絡是由大量簡單的基本元件——神經元相互聯接而成的自適應非線性動態係統。每個神經元的結構和功能比較簡單,但大量神經元組合產生的係統行為卻非常複雜。

  人工神經網絡反映了人腦功能的若幹基本特性,但並非生物係統的逼真描述,隻是某種模仿、簡化和抽象。

  據朱國卿介紹,與數字計算機比較,人工神經網絡在構成原理和功能特點等方麵更加接近人腦,它不是按給定的程序一步一步地執行運算,而是能夠自身適應環境、總結規律、完成某種運算、識別或控製過程。人工神經網絡首先要以一定的學習準則進行學習,然後才能工作。一般說來,網絡中所含的神經元個數越多,它能記憶、識別的模式也就越多。

 

  2、機器人擁有學習能力

  這項名為“機器人考東大”的研究項目由富士通實驗室與日本國立科技研究所於2011年聯合推出,旨在創立一款可自主考試並通過東京大學入學考試的機器人,又名“人造大腦”科研工作。

  據報道,解題機器人今年共參加了英語、國語、數學等5個科目的模擬考。To-Robo不能像人一樣閱讀試卷,試題需要由研究人員轉化為軟件能識別的數據。研究人員輸入題目後,由機器人選出合適的選項。結果在作為文科考生成績標準的7科目(滿分900分)中得到了386分,標準分為47分,在4所國立大學和472所私立大學獲得“A”級判定。

  最重要的是,這款解題機器人相比之前的實驗來說,在成績上有了較大提高,尤其在英語方麵,標準分較去年提高近10分。“這得益於它的學習能力,這個能力跟我們的大腦很像,技術基礎就是神經網絡算法。”山東大學計算機科學與技術學院博士朱國卿說。

  除了統考模擬試題,今年機器人還挑戰了東京大學的數學模擬試題,但成績不及去年,標準分為55分左右,得到的評語是“擅長的領域偏少,需要克服不擅長的領域”。

  “這個機器人就是通過學習以前的考試,通過神經網絡算法,將以前的考試題目與試題之間建立一種非線性聯係。當需要考試的時候將題目作為這種非線性聯係的輸入,而輸出就是題目的答案。”朱國卿說。

  據她介紹,其學習的過程就是不斷擴充數據庫,數據庫越大,考試成績越好,“不停地搜索數據,也就是我們說的先驗學習”。 

  人工神經網絡也具有初步的自適應與自組織能力。通常,它的學習訓練方式分為兩種,一種是有監督學習或稱有導師學習,這時利用給定的樣本標準進行分類或模仿;另一種是無監督學習或稱無導師學習,這時,隻規定學習方式或某些規則,具體的學習內容隨係統所處環境(即輸入信號情況)而異,係統可以自動發現環境特征和規律性,具有更近似人腦的功能。

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惡劣工況或滿負荷狀態下工作的FANUC機器人保養須知

 發那科機器人 上海發那科技術沙龍 7月17日

對於FANUC機器人,發那科公司規定在使用一定的時間後應定期對機器人進行保養。保養的內容包括對各軸減速機/齒輪箱更換潤滑油、更換電池、清理灰塵等。其中,各軸減速機/齒輪箱油脂更換的周期和方法尤其重要,特別是對於在惡劣工況或者滿負荷狀態下工作的機器人,如果換油的時機和方法掌握的不對,極易造成減速機/齒輪箱的提前磨損或關節處油封漏油等故障。為了更好的使用機器人,本文針對惡劣工況或滿負荷狀態下工作的FANUC機器人換油要點進行重點介紹。


為了更清晰地描述換油的注意事項,本文選擇兩種常用在極端工況的FANUC機型進行講解。一種機型是R-2000iC/210WE,常用於在高溫、高濕的清洗房內。另一種機型是M-10iA,常用於小物品的搬運、弧焊以及壓鑄噴淋等,因其動作輕便、生產效率高,故常常節拍很快,全年無休的滿負荷使用。


為了更清晰地描述換油的注意事項,本文選擇兩種常用在極端工況的FANUC機型進行講解。一種機型是R-2000iC/210WE,常用於在高溫、高濕的清洗房內。另一種機型是M-10iA,常用於小物品的搬運、弧焊以及壓鑄噴淋等,因其動作輕便、生產效率高,故常常節拍很快,全年無休的滿負荷使用。

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圖1 清洗機器人R-2000iC/210WE


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圖2 中小型機M-10iA
 
1.清洗機器人R-2000iC/210WE
J1/J2/J3軸的減速機、J4/J5/J6軸的齒輪箱、以及手腕的潤滑油,必須按照正確的方法以每1年或累計運轉時間每達3840小時的較短一方為周期進行更換,而且必須使用從發那科公司購買的正品潤滑油。
有關供應的潤滑油以及供油量如下:

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圖3 1年(3840小時)定期更換用指定潤滑油以及供油量

潤滑油的更換、補充,應以下列姿勢進行:

非標設備定製圖4 R-2000iC/210WE機器人供油時的姿勢

2.中小型機M-10iA
J1/J2/J3軸減速機的潤滑油以及J4/J5/J6軸齒輪箱的潤滑油必須按照正確的方法以每3年、或者累計運轉時間每達11520小時的較短一方為周期進行更換,而且必須使用從發那科公司購買的正品潤滑油。
全年無休滿負荷工作的小時數為:365×24=8760h。
有關供應的潤滑油以及供油量如下:

非標設備定製

圖5 3年(11520小時)定期更換用指定潤滑油以及供油量

潤滑油的更換、補充,應以下列姿勢進行:

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非標設備定製

圖6 M-10iA機器人供油時的姿勢

3.更換油脂時的注意事項
1)務必使用FANUC唯一官方渠道購買的正品油脂,確保油脂品質能夠滿足機器人機械部件的運動需求,否則會導致機器人機械部件提前磨損而無法正常工作。


2)務必將機器人調整至要求的注油姿態,這樣機構內部油路是順暢的,可以取得最好的換油效果,且不易在注油時讓油路密封承受過大的壓力。


3)更換各軸油脂時,要確保打開正確的注油口和對應的排油口。假如不是很確定,建議加油前先在排油口處塗抹點油脂,這樣注油時可以查看排油口處有無氣泡冒出以確定油路是否順暢。


4)更換油脂時注油速度務必不能過快,應保持勻速、緩慢加注。對於發那科同款手動油槍,手動注油時以每2秒按壓油槍1次為宜;對於發那科同款氣動油槍,注油槍前端壓力應保持在0.15MPa以下。


5)注油完成後,減速機內部壓力會比較大,所以此時一定要做好各軸充分排壓。打開各軸排油口,堵上各軸進油口,編程動作各軸60°以上角度,以自動模式或T2模式100%高速運行20min左右即可充分釋放壓力。若現場達不到上述要求的排壓條件,請適當延長排壓時間。


6)對於有墊片的注、排油口螺塞,請確保螺塞墊片不丟失以及螺塞長度合適,否則可能會使螺塞擰入太深,接觸到內部減速機而使其損壞。同時,堵住螺塞時務必確保螺塞口無異物,切勿將異物帶入減速機內部從而磨損減速機。


7)機器人正常允許的環境溫度是0-45°,而在清洗房內或滿負荷頻繁反轉運動下,機器人周圍的環境溫度以及機器人各軸減速機的溫度均高於正常值。此時,潤滑油及油槽內壓會上升。在這種情況下,建議在注油後一天以及一周時,趁運轉剛結束後,打開每個軸的排油口釋放壓力,1分鍾後再堵上油口。

4.換油保養不當可能會引發的故障
1)超過規定周期未及時保養,因潤滑油失效而起不到保護效果,導致機械部件磨損,最終會導致減速機間隙過大或卡死。


2)使用非發那科官方渠道購買的潤滑油,因品質不達標,導致潤滑油在使用過程中提前失效,在規定保養周期內未起到保護效果,最終也會導致機械部件磨損,各軸間隙過大或卡死。同時,有些劣質油脂在失效的過程中會釋放部分氣體,也會導致油槽內壓過大而出現漏油現象。


3)未按正確的機器人姿態保養、或未打開正確的排油口、或注油速度過快、或注油完成後未充分並定期的釋放壓力,均會導致各軸機械部件內壓過大,從而會使潤滑油從油封處擠出,進入馬達內或各關節外,導致漏油。輕微的漏油,可以通過定期更換油脂、注意釋放內壓緩解。但嚴重的漏油,極大可能是各關節油封已被頂起凸出,這時隻能通過更換減速機來解決漏油故障了。

5.總結
機器人保養雖然是件不起眼的事情,但是,正確的保養卻是對機器人延長使用壽命有著極大的幫助。隻有我們重視細節,按規範操作保養,才能減少機器人的故障率,減少停機時間和維修費用,提高生產效率,獲取更大的經濟效益。