Работая вместо людей, роботы обеспечивают эффективность производства, высвобождая их для творческой работы, изобретательства. Мечты 21-го века о летающих автомобилях и домашних андроидах, которые заботятся о наших домашних делах, еще не стали реальностью. Но благодаря достижениям в области полупроводниковых технологий мы можем предвидеть будущее. Роботы играют ключевую роль в автоматизации технологических процессов на протяжении десятилетий и являются неотъемлемой частью автомобильных сборочных линий и других производственных сред. Но проблемы безопасности, как правило, отделяют роботов от людей. Сегодня инновации переворачивают эти отношения и делают коллаборативных роботов (коботов) гораздо ближе к своим товарищам по команде.
Благодаря машинному обучению и сложной технологии зондирования, коботы безопасно работают вместе с людьми, беря на себя опасные, повторяющиеся и сложные задачи. Они меняют облик сборочной линии и в конечном итоге могут трансформировать промышленный дизайн. Производители смогут анализировать, как совместная рабочая сила людей и коботов повышает эффективность работы.
Полупроводниковые технологии позволяют продвинуться в области управления двигателями, зондирования и промышленной связи, что позволяет коботам эффективно и безопасно функционировать рядом с людьми на заводе. Вот пять способов, которыми полупроводники трансформируют следующее поколение роботов:
Малый размер увеличивает автономность
Роботы, которые собирают автомобили и другие тяжелые продукты, большие и внушительные. Новейшие коботы, становятся меньше, легче, они более портативны и могут быть настроены для выполнения конкретных задач. Эти компактные коботы делают возможным, конструировать более малые блоки, но соразмерной мощности и точности.
Помимо уменьшения размеров коботов, электроника позволяет интегрировать больше вычислительных возможностей и интеллекта, поэтому машины могут функционировать автономно, а не через команды или управление из облака или централизованного процессора. Производители будут перенастраивать коботы по мере необходимости, чтобы управлять запасами и затратами, сохраняя при этом работу.
Технологии зондирования повышают гибкость
Предыдущие поколения роботов заводской автоматизации имели шесть – восемь степеней свободы управления для координации своих движений. Но теперь коботы могут оперировать десятками осей, позволяя более детальные и точные движения. Сенсорные технологии – такие как инновация в области промышленных миллиметровых волн (mmWave)-делают такую точность возможной. Камеры и технология TI mmWave, работающие вместе, могут позволять коботам обнаруживать людей и их движения, позволяя им безопасно работать вместе. Настоящее достижение для коботов-это быстрый анализ данных и принятие решений в режиме реального времени. Этот уровень связи между камерой, датчиком и двигателем локальной обработки требует высокоскоростных соединений и обрабатывающей мощности полупроводников. Эти расширенные потребности в обработке и связи в реальном времени стимулируют тенденцию к более быстрым стандартам передачи данных, переходя от 100-мегабитных к 1-гигабитным коммуникационным приложениям Ethernet. Промышленные протоколы, такие как EtherCAT, находятся в процессе перехода от EtherCAT к гигабитному EtherCAT. В то же время, минимизация проводки, которая несет эти данные, является еще одним соображением для децентрализованных коботов, а вычислительная мощность важна для управления быстрой связью по меньшему количеству проводов.
Машинное обучение повышает эффективность
Достижения в области машинного обучения являются еще одним фактором растущего использования коботов, поскольку они учатся у людей и друг у друга. Разрабатываемые приложения позволяют коботам изучать задачи, наблюдая за тем, как их выполняют люди. Это самая настоящая стажировка как у человека. В результате можно сэкономить время, которое раньше требовалось бы на программирование. Затем коботы могут «обучать» других коботов, передавая полученную информацию через локальные соединения или непосредственно в облако. При развертывании по всей цепочке поставок в области управления запасами, складирования и исполнения, коботы в конечном итоге могут управлять своими собственными операционными и производственными графиками для обработки колебаний спроса и предложения.
Эффективное управление питанием повышает гибкость
Развертывание коботов может создать уникальные проблемы в области энергоснабжения и управления. Заводы должны будут обеспечить их управление питанием как можно более эффективно с точки зрения потребления тока и тепловой энергии. Электроника создает цифровой «шум», который может мешать магнитным полям. Устранение электромагнитных помех- это задача проектирования. Поиск гибких решений для управления нагрузкой и проектирование систем, которые могут быть построены с использованием существующих источников питания — это еще одна проблема, для решения которой поставщики полупроводников сотрудничают с клиентами.
Выход за пределы заводского цеха
Коботы также используются в телемедицине, уходе за пожилыми людьми и в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность, добыча нефти и газа. Образование также может быть благодатной почвой для коботов. Коботы не заменят людей в рабочей силе, но они помогут раскрыть их изобретательность, сделав их более гибкими, эффективными и отзывчивыми к потребностям клиентов. Человеческий разум будет продолжать производить инновации, а коботы, работающие на полупроводниковых технологиях, помогут превратить эти яркие идеи в реальность.