詳解協(xié)作機器人的四大屬性

詳解協(xié)作機器人的四大屬性傳統(tǒng)工業(yè)機器人必須遠離人類，在保護圍欄或者其他屏障之后，以避免人類受到機器人的傷害。新一代工業(yè)機器人被稱為“協(xié)作機器人”，它們的工作方式完全不同。它們可與工人在同一個空間工作，而不會對他們造成傷害。由美國機器人工業(yè)協(xié)會即將舉行的論壇將深入探討協(xié)作機器人技術(shù)及趨勢。幾十年來，工業(yè)機器人是汽車制造業(yè)等重工業(yè)的支柱，完成諸如焊接、材料搬運以及大塊頭、大質(zhì)量物品的高精度高速度操作。對于任何重型設(shè)備，工人在其周圍工作，都存在著較大的風(fēng)險。為了確保安全，使用這些機器人時需要有一系列的安全措施，包括使用安全連鎖將機器人的行動限制在安全圍欄內(nèi)，當(dāng)工人進入安全圍欄內(nèi)時，停止或限制機器人運動。工業(yè)機器人設(shè)計、安裝和安全運行國際準則包括ISO10218-1、ISO/DTS15066和ANSI/RIAR15.06-2012。這些文件的最新版本定義了工業(yè)市場上最近出現(xiàn)的一類工業(yè)機器人：協(xié)作機器人。此類機器人旨在讓機器人與工人在協(xié)同工作區(qū)實現(xiàn)互操作。根據(jù)機器人公司ABB的表述,ISO10218定義的協(xié)作機器人只有具備下列四個屬性之一。安全級監(jiān)測站——這種操作模式要求機器人系統(tǒng)監(jiān)控工作區(qū)域，當(dāng)有人進入?yún)f(xié)同工作區(qū)域時，停止一切動作。這種監(jiān)測可能涉及使用激光監(jiān)測是否有人跨越工作區(qū)邊緣，切換到監(jiān)測封閉空間是否打開了門，以及類似的東西。手動示教——此類機器人不具備自主功能，需要工人操作員控制機器人的每一個動作。運動的速度也受到監(jiān)控，并保持在機器人內(nèi)部系統(tǒng)的安全限值內(nèi)。速度和分離監(jiān)測——機器人以這種方式監(jiān)測和限制他們的運動速度，并監(jiān)測協(xié)同工作區(qū)域里各個部件和工人的距離。機器人的運動必須保持在與工人的最小距離之外，或者當(dāng)工人離得太近時，機器人將停止運動。功率和力量限制——當(dāng)此類機器人有運動速度和功率限制的設(shè)計，

當(dāng)它與工人或其他物體接觸時，內(nèi)置的傳感器就能檢測到。當(dāng)類似接觸發(fā)生時，速度和功率限制將使得碰撞能量不足以造成嚴重傷害。通過這一系列的定義，協(xié)作機器人的操作并不陌生。當(dāng)配置了恰當(dāng)?shù)墓ぷ鲄^(qū)域限制監(jiān)測傳感器，并編程實現(xiàn)恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時，傳統(tǒng)工業(yè)機器人也能實現(xiàn)第一中模式的功能。然而，已經(jīng)開始出現(xiàn)在第四種模式下運行的機器人，能夠在不受限制的環(huán)境中工作。這種機器人通常針對微小零部件組裝或要求高精度搞重復(fù)度的材料搬運。通常這些人物包括協(xié)助工人自動完成日常任務(wù)，而工人則處理需要判斷或不易被機器人替代的操作任務(wù)。這種機器人目前有幾種形式。其中最常見的一種是單個機械臂固定在工作臺、墻壁或天花板上，可以伸入工作區(qū)工作。類似于RethinkRobotics的Baxter機器人和ABB的YuMi，夕卜表更像人形，有兩只機械臂，軀干，甚至還有一個“頭”。這種機器人可以獨自站立，能夠像工人一樣在工作站操作，因此也更容易像工人一樣進入工廠流水線。而另一些，例如Kawada的Nextage，則安裝有輪子，可以快速重新部署。來自L—人在協(xié)助工人解決重復(fù)性任務(wù)。許多新一代協(xié)作工業(yè)機器人都不設(shè)計成很少或不需要工人操作員

編程就能執(zhí)行他們的任務(wù)。工人操作員通過手動移動機械臂走過需要的軌跡，記錄相應(yīng)的點和夾具操作來“教導(dǎo)”機器人。通過這種方式，機器人可以快速配置協(xié)助工人完成組裝操作或自動完成重復(fù)任務(wù)，解放工人去做其他的事情。對于工人而言，機器人是一個助理，而不是替換者。隨著協(xié)作機器人廠商的崛起，支持廠商的生態(tài)系統(tǒng)也出現(xiàn)了。RobotIQ和SoftRobotics等企業(yè)已經(jīng)開始提供夾具等