蔡司与宝马等合作伙伴成功开发自主测量机器人

作为在线测量技术领域创新解决方案的领先供应商，蔡司通过与客户的积极交流，了解客户的需求和策略。例如新的蔡司AICell跟踪产品类别，融合实时过程监测和计量溯源在线测量技术于一体。在德国联邦教育和研究部(BMBF)的资助下，蔡司与宝马，乌尔姆大学计量、控制和微技术研究所(MRM)，医学和计量激光技术研究所(ILM)合作，研究和开发了自主测量机器人(AuMeRo)的概念。今年，一个功能齐全的样机已经证明，自主测量机器人可以完全处理诸如未喷漆或喷漆车身零件间隙尺寸和平整度检查等任务。

蔡司IQS产品经理Manuel Schmid表示:“在一条标准生产线上生产尽可能多的产品——这一既定概念可能很快就会成为过去。”目前，日益个性化的客户需求正导致越来越多的产品变体，因此在其生产中需要模块化。受此影响尤其严重的行业，如汽车行业，正计划在长期内解散具有高度专业化工作站的顺序制造流程，代之以灵活部署的制造岛屿。 

自动测量机器人使用摄像头自动检测目标，并与车身对齐，以检测所需位置的间隙和平整度，无需人工交互。

智能、自主系统的综合能力

自主测量机器人是一个矩形平台，底部有轮子，顶部有一个带有光学测量传感器的机械臂。“当然，硬件方面本身并不是革命性的”。蔡司集团企业研究部的Matthias Karl 博士解释说，“关键任务是在软件方面创造必要的智能，以实现物体的自主移动、测量和数据处理。”研究伙伴结合各自的专业领域，一同应对研究项目中的这一挑战。

乌尔姆大学计量、控制和微技术研究所与多家汽车制造商合作，重点研究自动驾驶。该研究所开发并实现了移动测量平台的导航解决方案，使其能够自主移动到目标对象，同时安全地避开障碍物。医学和计量激光技术研究所研究了适合这一特殊应用的光学测量技术，重点是多波长全息。蔡司作为小组协调员，由蔡司工业质量解决方案(IQS)和企业研究两个部门代表参与：IQS提供了专用的光学计量学，企业研究部利用光学图像识别和机器学习处理机械手臂的运动、物体识别和测量位姿控制。作为领先的高端汽车制造商之一，应用合作伙伴宝马为该项目提供了切实可行的实践背景。

满足个别客户的要求，同时提高效率

“用户通过软件选择一个对象，例如车门、其大致位置及预期测量计划，从这一点上，自主测量机器人完全自主行动”，Manuel Schmid解释道。物体识别是通过相机进行的，是基于物体的数字孪生体。在实际测量中，移动平台配备了额外的光学传感器，为此，医学和计量激光技术研究所开发了一种特殊的测量传感器，采用多波长数字全息技术，具有测量时间短、环境影响强的优点。通过这种方式，就可以在一张快照中获得整个区域的漫射和镜面反射表面的地形数据。当平台找到并接近目标时，机器手臂根据测量程序的要求移动测量头，同时考虑当前的空间条件。“凭借其自主移动和目标识别的能力，自主测量机器人为迎接未来的移动、模块化制造岛做好了准备，并允许随时随地进行测量”，Schmi说到，“然而，它已经为制造商发挥了它的全部好处，例如在产品审计中，目前的测量和文件是在测量室手工完成的。使用自主测量机器人，效率将更高，因为它是完全自动化的，可复制的，且生成的测量结果始终具有高质量和信息价值。”

“在这个研究项目中，我们已经证明自主测量机器人这个概念是不受限制的，并且可以很容易地适应新的物体和测量计划，这为这项技术打开了大门”，小组协调人Matthias Karl博士说。宝马集团质量管理部汽车车身工程项目经理Jan-Klaus Dziergwa也对这个结果很感兴趣：“在宝马，我们非常有兴趣满足个人客户的愿望，同时不断提高我们的生产效率和质量保证；这需要创新的方法和技术，自主测量机器人就是一个很好的例子。”