美国先进机器人制造创新机构资助八个新技术项目

据美国先进机器人制造创新机构（ARM）网站2023年8月25日报道，该机构从今年23-01批技术项目征集中遴选出八个新的短周期技术项目给予资助，计划提供资金近156万美元，使八个项目的总捐款额达到约326万美元。

23-01批技术项目征集主要面向以下主题领域：自动化机器人任务规划；多机器人-多人协作，任务共享和任务分配；含能材料的安全、可扩展制造；面向制造机器人的人工智能（AI）；新技术与新应用方向调研分析。获得资助的八个项目简介如下：

（1）制造系统虚拟调试的技术评估，以实现“首日”稳健运行该项目研究由威奇托州立大学国家航空研究所牵头，西门子公司、Spirit航空系统公司参与。通过使用数字/虚拟孪生来模拟系统，可以在安装之前在数字环境中进行系统测试，从而实现更成功的安装和更好的“首日”体验。该项目将创建一份报告，详细说明创建用于系统调试的虚拟孪生的框架及其所有开发步骤。虚拟孪生框架将包含开发完整数字孪生所需的数据和考虑因素。

（2）自主机器人重复锻造第二阶段该项目研究由俄亥俄州立大学牵头，CapSen机器人公司、日本安川电气公司和华纳罗宾斯空军基地参与。该项目将在前期项目基础上，通过以下方式大幅提高第一阶段创建的机器人系统的生产力：缩短在下模上定位零件所需时间；消除锻压暂停以释放力和扭矩的需要；增加每次重复锻压的变形量；减少零件几何结构重建所需的图像数量；缩短将材料加热至锻造温度的时间；减少将初始几何结构转换为最终几何结构所需的变形次数；降低零件成像的频率。

（3）颗粒状和糊状材料的机器人操作该项目研究由西门子公司牵头，南加州大学参与。项目将开发一种基于人工智能模仿和强化学习的机器人技能，以更安全地舀取精确数量的颗粒状和糊状材料（包括用于制造含能材料的原材料），帮助增强工人日常处理任务的能力。该项目将使机器人能够在更多作业场景中灵活操作，增强多功能性，使其易于重新配置，以适应实验室操作和工业化生产的不同规模。该项目成果还可应用于医药、化工行业。

（4）多模态人工智能、快速重新分配任务以及机器人敏捷性项目调研分析该项目研究由西门子公司牵头，南加州大学参与。该项目将开展新技术与新应用方向调研分析，以评估最先进的技术并提出以下主题的技术路线图：①人工智能的多模态输入：基础模型的开发在以惊人的速度发展，如ChatGPT。这些模型专为多模态输入而设计，将在未来几年主导人工智能领域。项目研究报告将分析它们在制造方面的潜力；②快速重新分配任务和机器人敏捷性：针对批量生产和灵活制造的需求，需要重新考虑机器人部署方法，当前机器人通常是为了一种特定目的而部署。

（5）太空和高超声速相关制造技术与应用调研分析该项目由美国材料与试验协会（ASTM）国际标准组织承担，将完成以下两个主题的新技术与新应用方向调研分析：①太空应用的地面制造；②高超声速部件和结构的制造。ASTM团队将进行文献综述，随后召开现场研讨会，再进行后续调查以制定这两份报告。

（6）机器人的时间最优运动规划该项目由Dexai机器人公司牵头，麻省理工学院参与。该项目将以Dexai机器人公司现有产品为基础，加倍提高餐饮业食材拾取机器人的移动时间，优化餐具拾取的规划时间，并提高餐食产量。虽然该项目用例主要集中在食品行业，但该项目的交付成果将有助于提高几乎所有机器人制造场景的速度和准确性，具有更广泛的应用潜力。

（7）使用机器人拾放服装织片该项目由Apparel机器人公司牵头，MassRobotics公司参与。该项目将为服装制造业开发新型柔性机器人织物处理能力，以用于取走裁剪台或传送带上许多不同尺寸和几何形状的嵌套织片。该项目将：①使用视觉系统根据形状和其他特征识别裁剪的织片；②开发适应性强的臂端工具（EOAT），以适应要捡拾织片的几何形状；③充分利用Apparel机器人公司开发的织物抓取技术。除了服装制造业，开发的机器人系统还将曾倩航空航天和其他使用柔性、类织物材料的行业的自动化能力。

（8）机器人培训协作框架该项目由Aris技术公司承担。该项目将开发一个协作框架，以协助各种组织根据每个操作员独特的主题专业知识分派机器人任务。该框架将专为人-机器人协作和机器人-机器协作而设计，以提高机器人系统对现有基础设施的适应性。