1982年至1987年,劉錦潮博士在NIST(美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院)任職期間,發(fā)明了激光跟蹤儀,該激光跟蹤儀可用來確定機(jī)器人的精確度。為了推進(jìn)這項技術(shù),劉錦潮博士于1987年創(chuàng)立了Automated Precision,Inc.(美國自動精密工程公司,API),并擔(dān)任CEO(首席執(zhí)行官)兼CTO(首席技術(shù)官)。劉錦潮博士還是3D尺寸測量的幾種主要系統(tǒng)和技術(shù)的發(fā)明者,包括3/6D激光跟蹤系統(tǒng),6-D激光干涉儀系統(tǒng),3-D高精度激光雷達(dá)和CNC機(jī)床幾何和熱誤差映射和補償系統(tǒng)。這些技術(shù)/系統(tǒng)為現(xiàn)代制造和質(zhì)量控制過程做出了重大貢獻(xiàn)。
最近,劉錦潮博士對激光跟蹤儀在未來幾年內(nèi)將如何變化發(fā)表了自己的看法。
現(xiàn)在的計量技術(shù)有令你驚訝的地方嗎? 劉錦潮博士(以下簡稱“劉”):就技術(shù)而言,沒有。API是引領(lǐng)技術(shù)潮流的公司之一。大概在10到15年前,我就預(yù)計未來將是非接觸測量,但很多人不相信,但那時我們就開始研究非接觸式測量解決方案?,F(xiàn)在回頭看,我們是完全正確的。大約30年前,我們相信激光跟蹤儀技術(shù)和機(jī)器人的結(jié)合將改變制造業(yè)的面貌。我認(rèn)為我們在這一點上也是正確的。目前,我們正在談?wù)撊斯ぶ悄芎妥詣踊?/span>
30年前,API創(chuàng)建時是一家傳感器技術(shù)公司。從制造和工程角度來看,這些數(shù)據(jù)從何而來?傳感器!激光跟蹤儀是一個傳感器,它可以感知過程中發(fā)生了什么。無論零件是對是錯,它都能感覺到零件的健康狀況。作為傳感器,激光跟蹤儀很重要,大數(shù)據(jù)引擎就可以處理和制定決策,而關(guān)鍵數(shù)據(jù)來自傳感器。傳感器技術(shù)是制造和計量的關(guān)鍵。重要的是您需要擁有正確的數(shù)據(jù),而我們構(gòu)建了獲取數(shù)據(jù)所需的傳感器。因此,API在思考這方面一直遙遙領(lǐng)先,而且我認(rèn)為這種情況將會持續(xù)下去。
API的未來會您興奮嗎? 劉:自API誕生以來,讓我激動的始終是,新挑戰(zhàn)以及為我們客戶尋找新解決方案所帶來的刺激。這推動了我們的創(chuàng)造力。這與我在香港制造玩具時一樣的興奮。我喜歡制造新的玩具,新的想法?,F(xiàn)在令人興奮的是,我們的第二代人將接管并延續(xù)這些傳統(tǒng)。我們的員工也感到非常興奮,他們與我和我們的高層管理人員共同承擔(dān)使命。當(dāng)他們告訴我“您的想法過時了”時,那我就該退休離開了。到那天,我就知道第二代人已經(jīng)準(zhǔn)備好完全接管API了。
如何看待未來5年的計量學(xué)未來?未來10年呢? 劉:我認(rèn)為,在未來五年的制造過程中,將激光跟蹤儀集成到自動化中,跟蹤器將不再是獨立的計量儀器,它們將被集成到流程中,在機(jī)器人系統(tǒng)中,與檢查系統(tǒng)相集成,與制造系統(tǒng)相集成——它是集成的。提供適當(dāng)?shù)男畔碇笇?dǎo)過程,指導(dǎo)機(jī)器人、檢查和切割工具。這就是我對未來五年的看法。激光跟蹤儀將與5G一起與這些制造過程合并。其中,5G促進(jìn)無延遲的高速通信,可實時發(fā)送跟蹤器信息。
在未來的十年中,我認(rèn)為建筑領(lǐng)域?qū)V泛應(yīng)用,甚至可能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出此范圍。但未來5到10年內(nèi)的趨勢將是能源、建筑、機(jī)器人技術(shù)真正使用激光跟蹤儀技術(shù)。
掃描激光跟蹤儀是否是激光跟蹤儀的未來? 劉:當(dāng)然。您可能需要使用手持式激光跟蹤儀對目標(biāo)進(jìn)行測量。我剛剛談及自動化過程中的集成,跟蹤儀與某種用于非接觸式測量的掃描儀的組合無疑是未來的發(fā)展方向之一。
未來幾年,激光跟蹤儀必須適應(yīng)哪些技術(shù)限制? 劉:目標(biāo)靶;某些應(yīng)用不需要定位技術(shù); 通訊速度和向附件或中央處理單元發(fā)送信息的速度——5G將有助于解決這一問題……但我認(rèn)為,即使有這些限制,跟蹤儀在未來15-20年內(nèi)仍將繼續(xù)在整個行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
除了激光跟蹤儀,未來幾年API還會有哪些創(chuàng)新? 劉:(笑)這是最高機(jī)密。我們的確正在進(jìn)行一些研究,但我現(xiàn)在還無法與您或公眾分享。一年后再看看有什么進(jìn)展吧。
機(jī)器人技術(shù)與自動化技術(shù)在制造領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,API在這些行業(yè)中的作用發(fā)生了怎樣的變化? 劉:在此過程中,我們扮演著更重要的角色。我們的愿景和創(chuàng)新創(chuàng)造了我們所擁有的非常深入的技術(shù)。現(xiàn)在,我們正在與合作伙伴合作以整合這些技術(shù)。它不再僅僅是激光跟蹤儀,它是整個配件套件,包括硬件(復(fù)選框和SFIS)和軟件(RMS)。我可以預(yù)見,API將成為與客戶合作創(chuàng)建完整解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者之一。這正在進(jìn)行中。
在未來十年,哪個行業(yè)的計量需求會發(fā)生最大的變化? 劉:我認(rèn)為是建筑行業(yè)。結(jié)構(gòu)對齊的精度是一方面,另一方面是模塊化結(jié)構(gòu)。許多大型零件在移至現(xiàn)場之前都是預(yù)制的。在模塊化結(jié)構(gòu)中,您可以看到測量和激光跟蹤技術(shù)的發(fā)展。
部分涉及用機(jī)器人進(jìn)行建造。目前,我們正在與一家公司合作,使用我們的產(chǎn)品跟蹤他們的設(shè)備,該設(shè)備從工程車上延伸出來。那是一桿長約40米的吊臂,在吊臂末端,他們讓一個機(jī)器人負(fù)責(zé)砌磚。磚在卡車內(nèi)部被預(yù)先切割,然后通過吊臂內(nèi)部一直傳遞到機(jī)器人,機(jī)器人將它們迅速鋪在地板上并堆疊起來,將精度控制在2mm以內(nèi)。當(dāng)然,在40米時,動臂會擺動,這使得在沒有來自激光跟蹤儀的信息的情況下更難控制位置。因此,他們使用從跟蹤儀收集的信息來穩(wěn)定安裝機(jī)器人的末端執(zhí)行器。
當(dāng)然,機(jī)器人技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展。激光跟蹤儀的最初目的是測量機(jī)器人的性能,看性能如何?機(jī)器人的效率如何?最近,API一直在嘗試開發(fā)6DoF(自由度)激光跟蹤儀,實時地提供機(jī)器人的6DoF定位,以便我們可以對機(jī)器人進(jìn)行實時6DoF端點控制。這樣機(jī)器人就可以完成更精確的工作,例如制造或檢查,而這是機(jī)器人目前無法勝任的。API的6DoF激光跟蹤與機(jī)器人控制相結(jié)合,使機(jī)器人能夠執(zhí)行更精確的工作。我們認(rèn)為,這可能會改變制造和大型零件檢查領(lǐng)域的格局。
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