最近一年人機協作機器人大火⊙

過去人們一直苦惱於機器人概念雖好♤卻難以廣泛應用的難題⊙全世界的機器人加起來不過幾十萬台量級⊙這怎麽都不像一個大市場⊙

人機協作仿佛一把金鑰匙♤打開了另一扇門隻要hy环亚娱乐能實現安全的機器人♤使得人機共存♤機器人應用的障礙就會被解除♤巨量市場瞬間就會爆發出來⊙

Really人機協作究竟是什麽天外飛仙

人機協作機器人(Collabrotive Robot)的概念其實非常早就已經出現⊙

機器人相比人類在功率♤重複性等方麵具備極大的優勢♤因此在汽車等工業領域廣泛應用⊙ 但絕大部分機器人都是”開環控製係統”♤幾乎沒有係統反饋如觸覺♤聽覺♤視覺等⊙ 完全是一個沒有靈魂的野獸⊙為了保護操作員♤機器人必須被關在籠子裏麵⊙這很正常♤幾乎所有的大功率設備都會有防護措施汽車引擎有發動機艙隔離♤機床有金屬外殼隔離⊙機器人在工作的時候必須被封閉圍欄保護起來⊙

有些工作如上下料♤如果物料不規整♤機器人就不好取放⊙通過視覺等手段代價太高♤或技術上不可行(亂序抓取♤多種類物料抓取)⊙用人工上下料更為經濟⊙但安全規範要求以下流程

  1.   進入機器人工作區域前♤手動機器人停機
  2.   操作員進入機器人工作區間
  3.  完成上下料工作
  4.  離開機器人工作區間
  5. 手動使能機器人繼續工作

這套流程很複雜⊙效率低♤而且容易出錯⊙一不小心就是安全事故⊙

為了確保安全♤ ISO10218規範出台♤提供了一係列指導意見和建議⊙工程師通過視覺♤激光等手段監控人類行為♤根據安全區域劃分♤確定保護行為♤如機器人自動降速♤降功率♤關閉使能等操作⊙一旦人類進入傷害區域♤機器人必須完全停止⊙

以上操作♤就是最早 的”人機協作操作”Collaborative Operation⊙

很多人認為上麵的保護措施太保守⊙人機雖然共存於同一空間♤但無法共同工作⊙最大的擔心就是機器人太粗暴♤易傷人⊙

因此新的思路從幾個方麵開展

1.  對人體承受傷害的能力進行評估⊙確定等級⊙例如屁股和眼睛可以承受的傷害肯定不一樣⊙

2.對機器人本體♤末端執行器和外部環境進行評估和改善,例如避免使用尖銳的工具手♤在機器人表麵加裝軟性保護材料⊙

3.基於評估結果,計算某一具體環境下♤機器人不傷害人類的最大速度♤功率,力矩等信息♤並對機器人進行速度和距離控製⊙

4.人機共存♤進行人機協作操作的時候♤機器人采用保護性動作,人離開協作區域後♤可以自動恢複全速運行⊙

5.通過防碰撞♤拖拽示教等手段進行人機協作 以上改進措施通過ISO 15066(Robots and robotic devices — Collaborative robots)進行規範⊙

目前這一協議還在TS階段♤尚未成為ISO標準⊙ 從上麵的描述可以看出幾個問題:

1.人機協作是個係統工程♤不是機器人本身的問題⊙再安全的機器人,如果末端裝一把匕首,依然不能”人機協作”⊙因此需要對外界環境和工具做出綜合評估(Risk Assessment)⊙

2.對環境評估計算的算法很複雜,不易執行⊙即使有了計算結果,也很難執行,確保不出錯⊙

怎麽辦♤聰明人當然會簡化問題♤限製機器人絕對速度和力矩♤確保大部分工作狀況下不傷人♤略過環境評估環節♤加強防碰撞和拖拽示教的地位⊙

於是♤UR橫空出世♤由此帶動一波人機協作風潮⊙

仿UR機器人成為人機協作機器人的代名詞⊙

但hy环亚娱乐追本溯源會發現♤UR隻是人機協作模型的一個簡化版⊙人機協作本質上是一個係統工程♤需要對環境進行詳盡評估♤並通過先進的閉環控製技術進行控製⊙
因此多傳感器技術和柔性控製算法才是人機協作的核心⊙隻要控製手段到位♤即使是鋼鐵巨人般的傳統工業機器人也可以實現人機協作⊙

納博特控製係統自主研發控製算法♤支持人機協作機器人所需的各項關鍵技術♤hy环亚娱乐願意與客戶共同建設人機協作的未來世界!

– 智能視覺(2D/3D)/力控傳感器控製及距離感應

防碰撞

拖拽示教

– 安全模型及評估算法