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云机器人正在快速发展。随着基础技术的成熟，云机器人的商业应用现在已经进入市场，并简化了在制造现场管理机器人群的任务。
让我们更详细地了解云机器人，包括此领域的新厂商Tend.ai的产品。
云机器人的定义
加州大学伯克利分校的机器人学教授Ken Goldberg 表示：“云机器人和自动化系统可以广义地定义为任何依赖网络数据或代码来支持操作的机器人或自动化系统，即，并非所有的感知、计算和内存都集成到一个独立的系统中。”
云机器人的一个特点是数据通过互联网在远程用户和本地系统之间双向传输。这种功能使用户能够远程操控设备，即时获得错误提示，并无需亲临现场即可恢复系统。
云机器人系统的决策也可以通过云端的处理能力得以增强。云提供了几乎无限的数据存储能力。这些大数据进一步降低了机器人本地操作组件的成本。
肯·戈德伯格和约瑟夫·桑塔罗马纳是首批将机器人连接到互联网的人，使远程用户能够与机器人进行交互。他们在1995年的著名“TeleGarden”实验中，互联网用户可以登录机器人，给植物浇水，并远程观察植物的生长。
云机器人的第二个关键特性是网络化系统共享数据，包括程序更新和过程知识。随着人工智能的出现，处理这些共享数据的方法可以提升整个系统的性能。
在这种背景下，自动驾驶汽车可以被视为基于云的系统。自动驾驶汽车可以使用和共享道路条件、实时交通更新和天气报告的数据集，以在公共道路上规划安全路线。这种架构使车载系统在网络失去连接的情况下仍能继续本地操作（在车辆内部）。
安全保护
对于任何云机器人来说，安全性应该是最重要的。实时运动控制和紧急停止等功能始终需要一定程度的本地处理和输入/输出。而生产数据、3D形状数据、图像和其他大型数据集等信息共享则适用于基于云的架构。
在制造车间或仓库中，任何云机器人解决方案都必须设计成低级实时控制功能委托给机器人控制器。
同时，中级处理功能（如排序）可以委托给本地监控系统。高级功能（如统计过程控制、报告和错误处理）可以通过云来集中管理整个生产车间。
网络安全对于任何云机器人系统都至关重要。任何架构都必须阻止未经授权访问通过互联网传输的数据，并控制对机器人系统进行恶意操作。
好消息是，在过去10年间，IT领域的网络安全演进已经建立了标准。现在有许多协议和标准可以为制造车间提供与企业IT系统相当水平的安全性。
人工智能提供处理能力
如今，机器学习算法需要云的处理能力才能有效处理由多个移动传感器在机器人中产生的大数据集。软件正在迅速发展，人工智能开始以过去只有人类才能做到的方式进行学习和推理。
随着市场发展，人工智能将继续成为云机器人的一部分。然而，许多市场营销部门过分宣传其机器上的简单监督控制为人工智能。目前，在机器人控制器中常用的处理器上无法运行复杂算法。
融合与工业物联网
几个技术和市场趋势正在融合，促使云机器人得以传播开来。第一个趋势是工业物联网（IIoT），随着标准的出现，IIoT正快速发展，以实现对制造车间中各种控制器、传感器、摄像头和智能设备进行网络访问。
IIoT的目标是通过建立设备与网络的连接协议，确保设备连接到网络、保持安全并与网络上的任何其他设备共享数据。实现完全连接的制造工厂一直以来都是生产经理的梦想。
IIoT实现了设备对设备之间的通信，而工业4.0则用于制造车间中更高级别的进程，实现设备与生产主管之间的连接。
Tend.ai将云和协作机器人结合
Tend.ai将云用于连接工厂自动化，是最早将此技术带入市场的创新公司之一。正如公司名称所暗示的那样，Tend最初专注于改进机器工作，而现在通过协作机器人的应用实现自动化。
协作机器人是为了能够在人类旁边安全操作而设计的机器人，无需昂贵且具约束性的安全措施。协作机器人还设计成可以快速重编程、操作和重新部署到制造车间。
Tend.ai的Sidekick结合了几种最先进的技术，并位于监控每个协作机器人旁边。Sidekick直接与本地网络中的机器人控制器通信，并在网络的公共端作为一个安全的网关与云端连接。
这种架构确保了流向和流出云端的信息是加密的，防止任何未经授权的访问本地机器人。每个Sidekick运行与其合作的特定机器人供应商对话的程序代码。
Tend的虚拟机操作员
此外，一个廉价的摄像头可以连接协作机器人和Sidekick。这使得Tend系统可以在机床上使用人机界面（HMI）。
借助此功能，Tend启用的机器人可以像人类操作员一样查看HMI并按下流程工具上的按钮。可以使用该功能来启动或停止一个过程，而无需进行本地人工交互。
此外，Tend系统可以获取过程机床HMI上显示的信息，并通过云端在操作员的手机或平板电脑上远程通知操作员。操作员随后可以指示机器人如何从该情况中恢复，而无需靠近机器。或者，可以编程设置机器人自动响应。
云机器人应用
机器工作是Tend.ai产品的自然且最初应用领域，包括CNC工具或3D打印机的装卸。
此外，云机器人可以使协作机器人进行质量控制的视觉检查。借助连接到协作机器人的摄像头，Tend系统可以移动摄像头对组装件或完成件进行检查，然后根据这些信息做出决策。
云处理扩展了协作机器人的功能，并简化了远程操作。Tend.ai的系统可以与FANUC、Rethink Robotics和Universal Robots等市场领先的工业自动化产品配合使用。公司表示其产品路线图将逐步扩展到其他机器人制造商。
从梦想到现实
云机器人正迅速从一个流行词演变为现实应用的一部分。机器人供应商正在努力解决安全风险，并开发包含互联网和云计算所有优势的架构。