1982年至1987年，劉錦潮博士在NIST（美國國家標準技術研究院）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器人的精確度。為了推進這項技術，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），并擔任CEO（首席執(zhí)行官）兼CTO（首席技術官）。劉錦潮博士還是3D尺寸測量的幾種主要系統(tǒng)和技術的發(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高精度激光雷達和CNC機床幾何和熱誤差映射和補償系統(tǒng)。這些技術/系統(tǒng)為現(xiàn)代制造和質量控制過程做出了重大貢獻。
最近，劉錦潮博士對激光跟蹤儀在未來幾年內將如何變化發(fā)表了自己的看法。
現(xiàn)在的計量技術有令你驚訝的地方嗎？ 劉錦潮博士（以下簡稱“劉”）：就技術而言，沒有。API是引領技術潮流的公司之一。大概在10到15年前，我就預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和機器人的結合將改變制造業(yè)的面貌。我認為我們在這一點上也是正確的。目前，我們正在談論人工智能和自動化。
30年前，API創(chuàng)建時是一家傳感器技術公司。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，而關鍵數(shù)據(jù)來自傳感器。傳感器技術是制造和計量的關鍵。重要的是您需要擁有正確的數(shù)據(jù)，而我們構建了獲取數(shù)據(jù)所需的傳感器。因此，API在思考這方面一直遙遙領先，而且我認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使命。當他們告訴我“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準備好完全接管API了。
如何看待未來5年的計量學未來？未來10年呢？ 劉：我認為，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?shù)男畔碇笇н^程，指導機器人、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，我認為建筑領域將廣泛應用，甚至可能會遠遠超出此范圍。但未來5到10年內的趨勢將是能源、建筑、機器人技術真正使用激光跟蹤儀技術。
掃描激光跟蹤儀是否是激光跟蹤儀的未來？ 劉：當然。您可能需要使用手持式激光跟蹤儀對目標進行測量。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哪些技術限制？ 劉：目標靶；某些應用不需要定位技術； 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……但我認為，即使有這些限制，跟蹤儀在未來15-20年內仍將繼續(xù)在整個行業(yè)中占據(jù)主導地位。
除了激光跟蹤儀，未來幾年API還會有哪些創(chuàng)新？ 劉：（笑）這是最高機密。我們的確正在進行一些研究，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展吧。
機器人技術與自動化技術在制造領域不斷擴展，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?，F(xiàn)在，我們正在與合作伙伴合作以整合這些技術。它不再僅僅是激光跟蹤儀，它是整個配件套件，包括硬件（復選框和SFIS）和軟件（RMS）。我可以預見，API將成為與客戶合作創(chuàng)建完整解決方案的領導者之一。這正在進行中。
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：我認為是建筑行業(yè)。結構對齊的精度是一方面，另一方面是模塊化結構。許多大型零件在移至現(xiàn)場之前都是預制的。在模塊化結構中，您可以看到測量和激光跟蹤技術的發(fā)展。
部分涉及用機器人進行建造。目前，我們正在與一家公司合作，使用我們的產品跟蹤他們的設備，該設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，他們讓一個機器人負責砌磚。磚在卡車內部被預先切割，然后通過吊臂內部一直傳遞到機器人，機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。當然，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)定安裝機器人的末端執(zhí)行器。
當然，機器人技術將繼續(xù)發(fā)展。激光跟蹤儀的最初目的是測量機器人的性能，看性能如何？機器人的效率如何？最近，API一直在嘗試開發(fā)6DoF（自由度）激光跟蹤儀，實時地提供機器人的6DoF定位，以便我們可以對機器人進行實時6DoF端點控制。這樣機器人就可以完成更精確的工作，例如制造或檢查，而這是機器人目前無法勝任的。API的6DoF激光跟蹤與機器人控制相結合，使機器人能夠執(zhí)行更精確的工作。我們認為，這可能會改變制造和大型零件檢查領域的格局。
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