自動控制 機械人等領域的研究有哪些值得關注的新方向?

時間 2021-06-01 03:43:21

1樓:陳文青

機械人的自我決策和自我學習意識。

這一塊將是對於人類更恐怖的一點。

如果說種族的優越性,機械人在學習和決策上是我們幾何倍的優勢。

未來會不會是機械共同體的發展方式。

2樓:

自控領域,傳統上用PID控制器來處理工廠控制問題,但是只能處理簡單的線性控制。對於非線性控制,可用model predictive control,採用滑動視窗,開環控制的方式,利用對系統動態模型的建模來計算最優控制變數。

目前機器學習領域開始利用深度學習來解決增強學習(reinforcement learning)的問題。增強學習即代表方法,也代表一系列問題,也包括機械人控制的問題。 本質上是利用和環境的不斷互動,獲得更多資訊來達到最優控制。

過程控制,和增強學習這兩個方向是有緊密關係的。未來,有可能用深度學習,以及增強學習的方法,來解決傳統控制領域裡面非線性控制的問題。而且,當我們不知道系統的內部動態變化過程的時候,如何能用增強學習的方法來學習最優解,也是個可能。

以上是工廠過程控制相關的。

如果僅僅考慮機械人,比較有前景的是hierarchical reinforcement learning。就是說,乙個控制問題,可分解為若干小的控制問題。這些小問題,可能已經解決了,可以通過transfer learning的方式拿來就用。

這種觀點符合生物界運動控制的原理,還可以利用上機器學習領域裡面的transfer learning 的概念, 也許在機械人控制領域有很大前景。

延伸開去,機械人可以和雲計算結合,多機械人共同在虛擬環境,或者真實環境裡學習模型的引數,並且彼此可共享引數,大大加快學習的速度(增強學習通常很慢)。但這都是後話。

3樓:大廚

智慧型製造,基於大資料分析,在一定程度上智慧型決策,利用機械人,自動物流自動裝置實現智慧型製造。

前言:雲計算、物聯網、大資料、移動網際網路等新興資訊科技的飛速發展,引發了新一輪科技革命和產業變革。

美國提出「再工業化」、德國提出工業4.0戰略等,希望借助資訊科技發展「重新奪回製造業優勢。中國為破解製造業發展存在的若干問題,迎接「雙重擠壓」的挑戰,應對經濟發展新常態,也提出中國製造2025、智慧型製造重大工程等發展戰略。

所謂的中國製造2025、工業4.0、智慧型製造好像只是乙個口號,至少我一直這麼認為的。我在加工製造企業工作有幾年了,隨著對相關領域技術的深入學習,逐漸發現確實在很多製造業一定程度實現了。

首先糾正乙個概念,智慧型製造不是單純的利用機械人、PLC之類的實現無人化或者自動化,自動化在汽車領域幾十年前就已經實現了。這裡的智慧型化應該是包含智慧型決策,柔性生產。比方說某個工具機或者裝置發生故障,生產線節拍不停,而是自動繞開這個故障環節直接呼叫備用裝置繼續生產;工具機的刀具發生損傷之後系統能夠識別和決策,報警停機並繞開相應環節;可以基於大資料決策分析改變不同產品的生產節拍。

國內也有示範,比如成都的西門子工廠。http://www.

vogel.com.cn/top/mm20/n

ews_t_view.html?id=500627

智慧型製造涉及到技術和管理等很多方面,先從技術說起。

1、智慧型製造需要具備的相關技術

(1)資訊物理系統(Cyber-Physical System,CPS)是核心

包含各類資料採集、相應的資訊流資料流以及與之匹配的資訊系統

(2)自動裝備是支撐包括成套的先進裝備、AGV自動物流、自動貨架(倉庫)

(3)機械人是必要條件

(4)產品本身基礎工藝流程和核心製造技術

(5)其他輔助配套技術和裝置

通用自動裝夾模組、人機互動裝置(二位碼掃瞄槍、讀卡器、PAD)

未完待續

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