Lektor Pham Quang Cuong (til venstre) arbejder sammen med ledende ingeniør Dr. Pham Tien Hung om Archimedes. Kredit:NTU Singapore
En opstart af robotteknologi fra Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) navngivet Eureka Robotics, har afsløret en ny robot, der kan opfange sarte optiske linser og spejle med omhu og præcision, ligesom en menneskelig hånd.
Ved navn Archimedes, robotten er udviklet af det samme NTU-team bag "IKEA Bot" sidste år, som tiltrak internationale overskrifter, da den samlede en IKEA stol autonomt på mindre end 9 minutter.
Archimedes kan placere linser og spejle i forskellige størrelser i en brugerdefineret ilægningsbakke, for at gøre dem klar til belægning.
Dette vil være en velsignelse for producenterne af optiske produkter såsom kameraer, medicinsk billeddannelse og briller, da det eliminerer produktionsfejl og forbedrer produktiviteten.
I 2017 var det globale marked for optiske instrumenter og objektivproduktion 19,1 milliarder dollars værd og forventes at nå 27,0 milliarder dollars inden 2022, ifølge en markedsrapport fra det internationale markedsundersøgelsesfirma Research and Markets.
Archimedes har en 6-akset robotarm styret af algoritmer, der bruger kunstig intelligens (AI) til at planlægge dens bevægelse og hvor meget kraft der skal udøves i sit greb for at skabe et system, der kan efterligne fingerfærdigheden af menneskelige fingre og synsstyrken i menneskelige øjne .
NTU lektor Pham Quang Cuong, der grundlagde spin-off virksomheden Eureka Robotics, vil afsløre Archimedes ved den førende handelsbegivenhed i Sydøstasien for Industri 4.0, Industriel transformation ASIA-PACIFIC 2019.
(L-R) praktikanter He Zhanxin og Leonardo Edgar, ingeniører Elfred Wee, Pham Tien Hung, Leder af forretningsudvikling, Vân Nguyen, Grundlægger og NTU Assoc Prof Pham Quang Cuong, ingeniører Li Linfeng og Bui Xuan Hien fra Eureka Robotics, med deres nye Archimedes-robot. Kredit:NTU Singapore
Denne indbyggede NTU-innovation blev understøttet af SMART (Singapore MIT Alliance for Research and Technology). Dets udvikling fra et laboratoriekoncept til en prototype, der nu skal ud på markedet, er et fint eksempel på teknologiske oversættelser, der finder sted på NTU Smart Campus.
Gennem sin Smart Campus vision, NTU sigter mod at udnytte kraften i digital teknologi og teknologiaktiverede løsninger til at understøtte bedre lærings- og leveoplevelser, opdagelsen af ny viden, og ressourcernes bæredygtighed, til støtte for Singapores ambitioner som en smart nation.
Banebrydende høj nøjagtighed – automatisering med høj smidighed
Assoc Prof Pham sagde, at deres nye robot adskiller sig fra andre robotter, der i øjeblikket bruges i branchen, som enten har høj nøjagtighed, men lav smidighed (hvor robotter udfører de samme bevægelser gentagne gange), eller lav nøjagtighed, men høj smidighed (såsom robotter, der håndterer pakker af forskellige størrelser i logistik).
Archimedes er blandt de første robotter med høj nøjagtighed-høj smidighed (HA-HA), der skal indsættes på produktionsgulvet.
HA-HA-konceptet blev tidligere demonstreret af NTU-teamet i "IKEA Bot", som samlede en IKEA Stefan stol på 8 minutter og 55 sekunder. Det bestod af et 3-D kamera og to robotarme udstyret med gribere, der kunne opfange små genstande som en træpind, og indsæt dem i huller med en sub-millimeter præcision.
NTU spinoff firma Eureka Robotics udviklede Archimedes, som har en menneskelig hånds præcision og fingerfærdighed. Kredit:NTU Singapore
"Med Archimedes, vi har taget nøjagtigheden til ti-mikron-niveauet, " sagde Assoc Prof Pham fra School of Mechanical and Aerospace Engineering. "Dens nøjagtighed ved at placere objekter er inden for en tiendedel af en millimeter, alligevel gør det det med mildheden af et menneskeligt præg, muliggjort af vores kontrolalgoritmer."
Mens robotten også tager et par timer at placere sart optik i en udpeget bakke ligesom en menneskelig operatør, operatøren kan nu fokusere på højere opgaver efter at have taget tre minutter at starte robotten på sit job.
Robotten bruger AI til at analysere, hvor mange linser der er og deres respektive størrelser, derefter planlægger en algoritme den mest effektive måde at placere dem på bakken. En advarsel lyder, når opgaven er fuldført, så operatøren kan fjerne den fuldt ilagte bakke, klar til næste fremstillingsproces.
Brug af AI-drevne robotter vil også gøre det muligt for producenter at indsamle data i realtid, som kan analyseres for at forbedre deres produktionsprocesser.
Archimedes er den seneste innovation af Assoc Prof Phams team, der har udviklet adskillige avancerede koncepter inden for robotteknologi, fra autonom planlægning og routing til avancerede algoritmer.
For eksempel, sidste år demonstrerede hans team brugen af to mobile robotter 3-D-printer en 1,8 meter betonkonstruktion samtidigt uden nogen konflikt, og endda at udskrive under bevægelse.
Kommercialisering af teknologi
Teknologien, der driver Archimedes, er beskyttet af en teknologi, der er arkiveret via NTUitive, NTUs innovations- og virksomhedsselskab, som inkuberer Eureka Robotics og dets hold på seks forskere på NTU Smart Campus.
CEO for NTUitive Dr. Lim Jui sagde, "Ved at udnytte forstyrrende teknologier som robotteknologi og kunstig intelligens for at skabe unikke produkter, der er i stand til at forbedre eksisterende arbejdsprocesser, Eureka Robotics sætter et eksempel på, hvad vores start-ups skal gøre for at Singapore kan bevare sin konkurrencefordel. Vi er stolte af at have hjulpet Assoc Prof Pham og hans team med at nå deres mål om at levere robotløsninger, der vil bringe stor værdi til deres kunder."
Eureka Robotics vil levere Archimedes til en amerikansk producent af laseroptik, hvorefter den vil undersøge tilpasning af platformen til andre former for fremstillingsprocesser, der i øjeblikket udføres med manuelt arbejde, såsom boring og tapning af specialmaskiner.
"Archimedes udfører besværlige og gentagne opgaver, så mennesker kan blive frigjort til at udføre mere kreativt og meningsfuldt arbejde. Virksomheder kan derefter forbedre produktiviteten, effektivitet, arbejdssikkerhed, produktion output, mens arbejdskraft optimeres, " tilføjede Assoc Prof Pham.