1982年至1987年，劉錦潮博士在NIST（美國(guó)國(guó)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(xiàng)技術(shù)，劉錦潮博士于1987年創(chuàng)立了Automated Precision，Inc.（美國(guó)自動(dòng)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(cè)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(bǔ)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(duì)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(jì)量技術(shù)有令你驚訝的地方嗎？ 劉錦潮博士（以下簡(jiǎn)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(jì)未來將是非接觸測(cè)量，但很多人不相信，但那時(shí)我們就開始研究非接觸式測(cè)量解決方案。現(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?cè)谶@一點(diǎn)上也是正確的。目前，我們正在談?wù)撊斯ぶ悄芎妥詣?dòng)化。
30年前，API創(chuàng)建時(shí)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(gè)傳感器，它可以感知過程中發(fā)生了什么。無論零件是對(duì)是錯(cuò)，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(jì)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(huì)持續(xù)下去。
API的未來會(huì)您興奮嗎？ 劉：自API誕生以來，讓我激動(dòng)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(dòng)了我們的創(chuàng)造力。這與我在香港制造玩具時(shí)一樣的興奮。我喜歡制造新的玩具，新的想法。現(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(shí)了”時(shí)，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(jì)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(dòng)化中，跟蹤器將不再是獨(dú)立的計(jì)量?jī)x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(duì)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(shí)時(shí)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(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出此范圍。但未來5到10年內(nèi)的趨勢(shì)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(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。我剛剛談及自動(dòng)化過程中的集成，跟蹤儀與某種用于非接觸式測(cè)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(gè)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(huì)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(dòng)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(gè)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(gè)行業(yè)的計(jì)量需求會(huì)發(fā)生最大的變化？ 劉：我認(rèn)為是建筑行業(yè)。結(jié)構(gòu)對(duì)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(chǎng)之前都是預(yù)制的。在模塊化結(jié)構(gòu)中，您可以看到測(cè)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(zhǎng)約40米的吊臂，在吊臂末端，他們讓一個(gè)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(shí)，動(dòng)臂會(huì)擺動(dòng)，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(cè)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(shí)時(shí)地提供機(jī)器人的6DoF定位，以便我們可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行實(shí)時(shí)6DoF端點(diǎn)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(huì)改變制造和大型零件檢查領(lǐng)域的格局。
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