文章來源：中國航天科技集團公司 發布時間：2015-03-20
人工智能可以隨意牽引機械臂運動嗎？如今，中國航天科技集團公司五院總環部的科研人員將這一設想成功應用到我國探月工程三期的型號研制中。
人機交互助總裝一臂之力
航天器不同于汽車等批量化工業產品，往往生產單件產品，裝配操作主要由人工完成，自動化水平相對落后。對于重量大、安裝位置特殊的零部件，現有人工操作方式控制精度低，穩定性差，安全風險高。
機械臂可以穩定地保持抓取物體，還能精確調整位置和姿態。但眾所周知，機械臂適用于大量重復性工作，應用于航天器總裝多少有些不切實際。
當前機械臂行業中，能夠進行人機交互的合作型機器人是發展的最前沿方向。為了將機器人的優勢發揮在航天器總裝中，總環部開發出柔性力控的新型機械臂控制方式，實現操作者直接操控機械臂抓取工件，能輕松對大重量工件進行調整，相當于直接對懸浮于空中的物體進行操控，達到“四兩撥千斤”的效果。而這一操作方式也將人的靈活性與機器人的穩定性完美結合，在多種復雜的航天器總裝工作中發揮了作用。
自動裝配達國際先進水平
近期，總環部成功利用機械臂系統采用柔性力控技術完成了探月工程三期任務中的3臺大重量設備安裝，解決了困擾總裝人員已久的裝配難題。這3臺大重量設備重量大，安裝環境狹小，采用傳統方法安裝磕碰風險高，容易損壞內部精密部件。此次該部開發的機械臂系統具有靈敏的碰撞檢測防護功能——在抓取工件與周圍物體發生接觸時，機器人會立即停止繼續運動，發生接觸方向的運動被禁止，而其他方向的運動仍然可以進行。
機械臂柔性力控技術的實現及成功應用，對逐步提高航天器裝配自動化水平具有重要意義。目前，在世界范圍內，KUKA公司、ABB公司都開發了小型人機協作機械臂，能夠操作10千克左右的物體。而此次總環部開發的人機協作機器人系統擁有自主知識產權，是通過設置高靈敏度力傳感器并開發重力補償算法、柔性力控算法得以實現，可以對100千克以上物體實現人機協作控制。