工业机器人智能化应用的关键共性技术综述：从不再后悔死的智能制造新篇章
近年来，随着人工智能、云计算、物联网等技术的快速发展，我们看到主要工业国家提出了面向智能制造的战略规划，如德国的“工业 4.0”，美国的“工业互联网”，以及中国的大规模升级计划“中国制造 2025”。这些策略都旨在推动制造业从数字制造转型升级，以数据和信息处理为核心构建数字制造系统，并融合自动化装备中的智能感知、规划和控制技术。
在这个转型过程中，工业机器人作为自动化装备的一种，通过与先进技术如智能传感器、大数据分析和云计算等结合，不断提升其作业能力。现在，一台单独工作的柔性工作站已经发展成为大规模柔性流水线，这些是现代生产力的一大成就。因此，在社会发展中，工业机器人的作用越来越重要。
然而，在现有的许多行业中，还存在大量非结构化作业场景，如喷涂、抛光和装配等，其中生产效率低下且环境恶劣。而为了解决这些问题，我们需要对现有的人工结合专用设备模式进行重大改革，使之能够适应市场需求增长，同时提高作业人员健康水平并满足高端技能要求。这就是为什么我们需要将现有的第1代（Robotics 1.0）示教再现型机器人升级至第2代（Robotics 2.0）或第3代（Robotics 3.0）的原因。
由于我国对智能制造领域不断增长的需求，以及相关科技成熟度，这个概念正在从研究室走向产业实践，将促进机器人的迅速发展至第三代，即具备强烈自主属性的智慧机械体。在这种背景下，我们可以看到一个新的时代即将到来，那是一个以知识为核心，无需人类干预即可完成复杂任务的一个时代。
首先，让我们看一下实现这一目标所必需采取的一系列步骤。在图一中，我展示了一个典型案例，其中涉及到了硬件与软件层面的改造。硬件改造包括改变机器本身形态或者集成视觉、力觉等多模态传感器；而软件方面，则是将经验性的产品加工工艺与新兴科技融合，从而生成能够驱动机械执行任务的手段。
接下来，让我们深入探讨这两种类型不同的作业方式。第一种是非接触式作业，它涉及到没有直接物理接触的情况，而第二种则是在直接物理接触的情况下进行。这两者区别于是否产生相互作用力。在升级过程中，使用Industrial robot替换人类手臂，与配套设备共同构成了一个完整的人类-机械协同系统。
接着，我们要看看如何通过改变原有工艺以适应更小批量、小定制化产品需求。一旦标准化的大批量生产无法满足这样的需求，就必须寻求一种灵活、高效且具有频繁换产能力的手段——这正是当前许多企业面临的问题。为了解决这一挑战，可以采用一种叫做“混合”或“增强”的方法，即让人类指导由精确测量数据驱动的小批量操作员完成特定任务。此时，由于工具仍然依赖于手部移动，因此不能算是一次真正意义上的无需人类介入操作。但它代表了一步向前，因为它允许了远程监控并减少了直接暴露给危险环境的人员数量，从而降低了事故发生率。
最后，让我们总结一下目前最重要的一点：任何想要成功地实现这种变革必须重视以下几点：
对待真实世界情况采取开放的心态。
使用最新技术，如AI, ML, DL, NLP 等。
维护用户界面简洁直观，以便人们容易理解。
确保所有决策都是基于事实，而不是个人偏好或猜测。
保持耐心，因为这是长期项目，而且需要时间去收获果实。如果你能坚持下去，并根据反馈迭代，你可能会发现自己正在开创一个全新的未来世界。你只是站在门槛上，现在，是时候跨过去了！
