Page 233 - 机械设计制造与自动化技术研究

第八章 云制造背景下工业机器人技术研究

机器人仅仅做成一个自动化机器操作，心灵手巧的机器人既是一个智能终端可以
执行的，还是一个网络网关或者网络控制器，同时还是能够决策、服务的云决策
平台。这里所说的心灵手巧的机器人不光是一个简单的执行者，还是一个智能中

枢和 CPS 网络控制器以及云制造平台综合的、有智能和柔性动作的机器人。
一个心灵手巧的机器人分为三个层次：执行端就像人的小脑，有及时的执行
功能，一旦你的手感知到了你的物体，眼睛看到的以及大脑及时的反应，这个层
次就是一个智能的反馈。也可以叫做自组织智能闭环，是心灵手巧机器人最底层、

最及时、最迅速的反应。
这是操作者和机器人进行互动时，会从人的视觉进行观察，捕捉到需要校正
的环境变化，达成机器人内部调整控制的策略以及目标，这就是把人的智能和机
器进行了协同，把智能放到机器内进行循环，再把信息传送到自动线，然后根据

人的要求再进行闭环和调整，这个就是网络智能闭环。现在的一个车间或一个工
厂不可能只有一个机器人，因此机器和机器之间的互动、自动线和自动线的互动、
人和机器的互动、操作者和管理人员的互动，才是工厂车间完成一个产品的加工、
制造、装备以及作为产品送出。这个过程中就有最底层的执行智能，还有中间的

网络智能，以及把所有的互动网络化以后，最高层的云制造平台对这些智能的综
合，形成了最佳的调度、优化、控制以及进化的功能，传递到各个网络的各个部
分，这个就是群智智能闭环。工厂的机器人不光是操作者，还有车间主任机器人
和公司领导总裁机器人，也有更高的管理机器人，人和机器之间的协同工作车间

才真正叫做智能工厂车间。可以看到这两个车之间是有协同的，否则就撞车了，
就是你做两个工作我做两个工作，这种分配是经过他们之间相互交流、通信以及
分类来进行的。
心灵手巧的多臂机器人是一个分布式的智能结构，最底层的就是自组织的执

行智能；第二层是人机协同的网络智能；第三层是整体的人机交互群体智能，三
层智能的水平形成了心灵手巧机器人的协同工作。大家都知道熊是哺乳动物，它
的智能远远高于蜜蜂的单体智能，但这是熊的熊窝和蜜蜂蜂巢的区别，可以看到
蜂巢无论是最小结构还是最佳保护的能力都远远高于熊窝，这就说明这种群智网

络的智能远远大于个体。因此，现在勾画的智能制造工业 4.0 结构就是基于这种
分布式、无中心的网络化智能构造的智能制造网络，依靠心灵手巧的机器人构造
智能工厂的网络。

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