在中国千年的白酒发展历史中，传统的酿造工艺不断在保留中创新发展。甑其实是我国古代的蒸食用具，在白酒上甑过程中，甑料被一层层均匀铺到甑锅内，保证在不跑汽不压汽的前提下，使蒸汽从底部一层一层往上渗透，蒸馏出酒甑中的酒精。
? ? ?
图1-上甑过程
上甑工艺作为酿酒过程中的核心环节，直接决定出酒率和白酒品质。目前大多数白酒酒厂中，上甑过程仍需要大量人工完成，在35～40min的工艺过程中工人们往往要重复成百上千次铲料、铺料的动作，搬运的甑料总质量超过2t。
? ? ?
图2-工人使用簸箕上甑现场及簸箕运动轨迹
随着高精度、高负载工业机器人的发展，工业机器人替代人工完成上甑过程成为了可能。现有的酿造上甑机器人往往按照预定轨迹执行，根据铺满每层甑料设计铺料结构，但在部分区域由于姿态限制难以完成漏气补料任务，与人工上甑工艺区别较大。
为了在上甑工艺环节尽可能接近人工手法，保证人工工艺的传承，上海交通大学的研究人员分析了上甑师傅典型的作业手法，设计一套面向上甑工艺的机器人作业系统。研究人员在上甑现场布置了6台米兰体育米兰体育光学动作捕捉镜头，在簸箕的边缘粘贴三个反光标识点，通过跟踪反光标识点来采集上甑过程中簸箕的空间运动轨迹，对人工上甑过程进行动作数据采集，作为原始示教轨迹。
图3-工作空间俯视图
由于人工操作没法实现每次上甑铺洒动作完全一致，研究人员提出一种基于样条曲线-高斯概率模型的上甑轨迹泛化编码算法，将米兰体育米兰体育动作捕捉系统采集到的现场上甑示教轨迹导入泛化模型，得到工人上甑工艺在空间中的轨迹特征。
图4-上甑机器人工作实景
之后研究人员对上甑区域进行了分割，计算每个区域的铺洒轨迹，并设计了上甑机器人作业系统。作业系统由六轴工业机器人作为执行器，搭载甑料流速可控的末端料斗机构。
图5-上甑机器人工作空间三维视图
通过计算在每个区域的最大速度，结合料斗机构的伺服性能，制定上甑作业的控制策略，最终实现了接近人工上甑工艺的效果。
更多示教学习相关介绍：
技术专题 | 动作捕捉系统用于模仿学习
https://mp.weixin.qq.com/s/repJzvLVisQOEIR8Rljjlw
基于示教学习的手术机器人缝合技能学习
https://mp.weixin.qq.com/s/ki9tfzKBOeKEJjkKShxvDw
参考文献：[1]杨艺,王宏彬,张栗寅,刘超,盛鑫军.面向上甑工艺的机器人作业系统研究[J].科学技术与工程,2021,21(36):15516-15528.? ?