鸿磐紧跟工业 5.0 时代,通过精密传动技术更好地服务于人机协作

2025/06/12

工业 4.0 的概念与工业 5.0 相对应,最早出现在德国。简而言之,工业 4.0 就是通过信息技术推动工业转型。它是一个以物联网、大数据、人工智能等为基础的智能工业时代。被誉为“数字经济新引擎”的 5G 技术,是与工业 4.0 核心理念高度契合并得到全球认可的产物。



一些在工业 4.0 中被忽视的要素(如人)以及未得到充分强化的因素(如绿色与韧性),都在工业 5.0 中得到了体现和重视。工业 5.0 是一项面向制造业和社会发展趋势的倡议,在技术层面倡导“人工智能 2.0”,在社会发展层面倡导“社会 5.0”。工业 5.0 代表了对当前智能制造或工业 4.0 的一种反思,旨在确立引领智能制造进一步发展的新趋势。



阶段代表性机器人机交互生产安全分工机器灵活性生产力与生产关系生产极限
1.0 人机冲突蒸汽驱动机械和手动机床机械式人机界面;体力负荷高几乎没有安全防护;致命事故频发机器可处理超出人体体能范围的任务;需要持续人工操作机器只能完成预先设计的任务;缺乏灵活性和可扩展性机器成为新的生产力;工厂取代作坊实现了从手工工具的突破;大批量工业产品出现
2.0 人机融合装配线机械设备半自动化人机界面;降低了操作难度规则粗放且不规范;安全事故频发机器广泛应用于装配线,但并未降低劳动强度专用设备使用率高;灵活性低实现了大批量、低成本生产;垄断现象出现低成本和高产出;产品性价比快速提升
3.0 人机互补早期工业机器人专业型人机界面系统;难度更低但学习成本更高规则严格且相互隔离;安全事故更少人与机器承担不同角色安装和调试耗时;具备灵活性潜力但成本较高制造效率和效能提升;产业结构重塑产品质量大幅提升;持续创新
4.0 人机协作数控机床和数字机器人模块化指令;显著降低学习成本机器在封闭环境中运行;事故罕见大多数任务由机器处理;工程师负责调试和监控模块化设计可实现快速组合;灵活性大幅提升人类重新成为工厂的核心灵活性和快速响应能力增强
5.0 人机融合协作机器人自然语言交流;几乎无需学习机器不再构成威胁;还能保护人类人与机器在同一平台上运行;角色可互换机器能够学习并执行各种任务;灵活性接近人类水平高生产力;以人为本的发展实现超高灵活性、超高精度,以及增材制造和纳米制造



行业已经开启了新一轮以数字化和绿色化为特征的变革,这对人机关系提出了更高要求。一方面,机器需要更加“类人化”,具备与人类工人相似的学习能力,以实现高度灵活性;另一方面,机器还需要更好地“服务于人”。在未来的新制造场景中,工人必须成为核心,机器的运行必须完全服从人的意志并符合人的习惯。



为了最大化人机协作的效果,核心在于双向认知对齐,即确保机器与人在任务执行中的认知信息保持一致。通过感知、推理、决策和学习系统等多维认知能力,并结合知识图谱等工具研究交互感知、任务规划等领域,可以有效促进人机协作的优化。此外,认知赋能不仅能够提升机器的决策能力,还能反向提高人在复杂操作中的认知能力和效率,推动智能制造的进一步发展,尤其是在工业 5.0 时代。


机器人与人之间的交互感知分为以下三个方面



机器对人的感知:强调提升机器识别人类意图、情绪和疲劳状态的能力,并利用多种感知通道(如 EEG 信号、EMG 信号、眼动和面部表情)进行数据采集与分析。这使机器能够更准确地理解并响应人的需求,从而提高人机协作的效率和准确性。



人对机器的感知:探讨了操作人员在理解机器意图时可能面临的挑战,这些挑战源于认知负荷、时间压力以及多通道信息不一致等因素。视觉、听觉和触觉等反馈机制有助于操作人员更好地理解和预测机器行为。



多模态数据融合:通过结合来自不同传感器的信号(如视觉、触觉和语音),可以增强机器和人双方对意图与状态的感知,提高协作任务的效率和准确性。



工业 5.0 时代 鸿磐 的价值理念

鸿磐 的理念正在稳步推进,并紧跟时代趋势。关节是机器人的核心。鸿磐 致力于精密传动与智能关节的技术研发,可为工业 5.0 时代机械臂及其他精密设备的研发提供解决方案。



鸿磐 的经营理念如下

技术创新:深耕精密传动与智能关节领域

价值引领:践行人文制造理念

生态共建:与合作伙伴共同推动智能制造升级

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