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HRG自研擬人化搽膠系統成功為鞋業頭部品牌客戶服務
導讀：2021年10月，HRG團隊為運動鞋頭部品牌安踏集團某制鞋廠打造的“擬人化搽膠系統”順利進入試用階段。
【塑料機械網 明星企業】2021年10月，HRG團隊為運動鞋頭部品牌安踏集團某制鞋廠打造的“擬人化搽膠系統”順利進入試用階段。這一案例在為客戶帶來效益的同時，也標志著HRG借助產品和技術優勢，在“隨機性”和“經驗性”占主導的手工業和輕工業領域，開辟了為客戶提供智能化價值的路徑。
自主研發 從單體到方案
2019年，HRG在世界機器人大會現場展出了一款當時新近研發的六自由度并聯共融機器人。這款由HRG合肥研究院項目團隊開發的機器人展示了主要功能：可以通過直接交互示教快速學習掌握復雜工藝手法，進行高精度、高速度的工藝操作。
2021年，以這款機器人產品為基礎硬件，項目團隊借助自主設計開發的“擬人化搽膠系統”，成功為國產運動鞋品牌安踏的某制鞋廠服務。
該“擬人化搽膠系統”經過多次調試和優化，已于10月底進入試生產階段，在為客戶提升質量和效率的同時，實現了安全環保作業。
這一案例，是團隊自主研發的“擬人化搽膠系統”在制鞋業的一次成功落地實踐，該系統能夠在傳統的手工搽膠生產環節發揮重要作用。
應用方向 瞄準復雜工藝
制鞋業是一個非常傳統的行業，生產前期需要依靠大量手工作業去完成。隨著制鞋業的發展，行業對高精度、高效率自動化設備需求、社會對綠色環保需求、勞動者對健康工作環境需求都日漸提高。
相比于其他解決方案，擬人化搽膠系統專注的是輕工業和手工業領域的搽膠生產環節。
輕工業和手工業領域，工藝手法具有經驗性、工件通常具有非標性、實施過程具有隨機性。對工作路徑的精度要求更高、操作手法也更復雜。這些特性都提高了行業實現自動化的門檻。
從某種意義上講，實現機器換人，手工業和輕工業遇到的難度比重工業更大。
在接受HRG繁星學院創新說欄目采訪時，項目團隊的主要負責人趙龍海闡述了帶隊選擇行業賽道的初衷：真正能超越國外競爭者的機會或許在于手工業、輕工業，解決那些他們也沒能解決好的問題。
三大部分 展示智能搽膠優勢
HRG擬人化搽膠系統主要由云信息系統、并聯共融機器人系統、全景視覺系統三部分組成。可實現高品質、高效率的自動化鞋底搽膠。
NO.1 云信息系統
云信息系統可適應大、中、小型鞋廠的需求，支持快速便捷地模塊化組線，實現云端調度、監測、報警和升級維護。
云信息系統基于物聯網和云平臺技術建立，可實時采集各個工位的信息，是整個產線的調度中樞。
模塊組線定制：針對不同鞋型、尺碼、工藝需求，可由該數字化工廠模塊化組裝定制生產線，匹配實際需求。
生產進度跟蹤：產能、能耗、效率、良品率等生產指標數據，可實現實時反饋，可根據需求調整生產計劃，靈活方便。
產線狀態監測：通過云監控、云日志，實時監測設備運行狀況，報警信息自動推送。
系統遠程維護：及時發現并遠程排除產線運行過程中出現的問題，實時更新系統，提高維護效率降低成本。
NO.2 并聯共融機器人系統
并聯共融機器人系統由并聯機器人構成。可簡單、快速地獲取熟練工種的搽膠經驗手法，在線自適應生成擬人化、精準快速平穩的機器人搽膠軌跡。
團隊自主研發的輕巧型并聯共融機器人，具有易用、精確、高效、安全等四大突出特點優勢。不僅可以通過直接交互示教快速學習掌握復雜工藝手法，而且精度和效率優于人工。
工藝定制快：快速獲取工人的操作手法，通過機器人工藝規劃系統準確生成搽膠軌跡；一次操作即可完成手法示教，簡單快速。
軌跡精度高：并聯機器人結構剛度大，末端重復定位精度可達±0.02毫米，軌跡精度可達±0.5毫米。
作業速度快：按生產需求實時調節生產線作業速度，可實現90-120雙/小時的生產速度，通常情況下，一臺機器可至少替代2個工人。
停機時間短：輕巧并聯機器人工作空間可同時覆蓋兩只鞋，實現無間歇變更搽膠工位，實現24小時不停歇工作，提高使用效率。
NO.3 全景視覺系統
針對各種鞋型，全景視覺系統能準確、高效地識別鞋型輪廓，呈現完整點云，識別鞋型偏差變形。分析計算鞋型安裝偏差和形變偏差，用于機器人軌跡補償修正。
快速提取輪廓：系統獲取復雜鞋型全景輪廓點云數據，在5秒內分析提取有效信息，快速識別關鍵特征，完成輪廓提取。
提高搽膠精度：柔性配準算法，可識別獲取鞋材之間的一致性偏差，并實時反饋機器人控制系統，在膠刷工具端予以自動補償，保證搽膠精度±0.5mm；
無需標準楦頭：自主開發剛性配準算法，可自動計算并補償鞋楦/鞋模人工裝配帶來的安裝偏差，取締價格昂貴的標準楦頭，節約生產成本。
免去人工劃線：通過智能視覺系統分割識別算法，自動提取鞋、模交界線(邊墻線)等關鍵特征，免去劃線工序，節約生產成本。
持續深耕 為客戶提供價值
與行業傳統方案相比，擬人化搽膠系統在實現高效產能的同時，產線可適應多種鞋型同時在線生產。為企業有效節省人工、場地和設備等資源的投入，在提升質量和效率的同時，實現安全環保作業。
以該系統為依托，目前團隊已為相關技術申請國內外專利共計20余項，包括一種基于雙陀螺儀部件的六自由度并聯機器人，基于并聯機構的輕型抓取裝置及其機械臂、機器人，一種球面并聯機構，一種動平臺具有重構能力的球面并聯機構，一種基于平動并聯機構的六自由度機械臂等多項發明專利，截至目前，已獲得授權專利10余項。
值得一提的是，HRG擬人化搽膠系統還可以應用到更多人機協作的交互式工作環境中，如分揀、理料、包裝等基礎場景，以及用于工業打磨、拋光、裝配等復雜工藝的學習與復現。
目前，該項目團隊已成立安徽智摹機器人科技有限公司，進入產業化運營。借助持續的技術沉淀和業務積累，聚焦作業需要傳承工人經驗手法的一些輕工業行業，團隊將為該領域客戶在智能化轉型中不斷提供價值。
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