如何建立一个不伤害人类的协同工业机器人

时间:2019-03-24 22:15:57 来源:海下信息网 作者:匿名



安全高效的人机交互机器人——,即“cobotics”,将彻底改变装配线,家务服务,健康保险和物流行业。

汽车制造商和航空航天设备制造商已经大规模引用自动化机器人系统,BAE Systems本月早些时候宣布计划使用协作机器人制造军用飞机。

隔离

然而,截至目前,工业机器人在“与人类共享空间”方面仍然不安全可靠。——仅在美国市场,每年因机器人造成的意外死亡超过20人。——因此,大多数情况下,需要机器人活动的区域。屏障是封闭的。

“它们在单次操作中非常有效和实用,例如承载重物。但他们只能是盲目的,没有智慧可以移动,所以一旦他们接触过程中的人,他们很可能会造成严重的事故甚至死亡。“Raunhofer研究所工厂运营和自动化研究员JoséSaenz说道。

与早期的机器人不同,“合作机器人”配备了传感器,并具有安全功能,可以有效地检测周围的人并做出相应的反应。这种设计与机器人完美匹配:后者的强度和精确度与前者的视觉,感知,思维和适应性相结合,将释放出更高效的生产力。

人与机器人的结合现在至少是和谐的,因为人类拥有的许多技能现在都不是由程序创造的。 “有许多经验和非书籍知识无法在程序代码中表达。例如,工人可以看到出现问题,或者电钻的振动不正常,或者材料也是如此很难,“Saenz说。 “以文件的形式记录这些内容是很困难的。”

避免受伤

宝马是使用“合作机器人”的顶级玩家。 2013年,宝马为其位于南加州的工厂安装了丹麦Universal Robots设计和制造的机器人。当工人握住门组件时,机器人可以通过喷胶来帮助完成车门的隔离和水密封操作。没有这些机器人,传统的手动操作可能很费力并且可能导致手腕的专业伤害。“我们对人体工程学和安全感兴趣。机器人可以在生产线上进行重复操作,例如推拉而不会造成伤害,“宝马公司装配和物流部门负责人Rich Morris说。 “这些机器人与工人,工人一起工作。我喜欢它。”

但是当一个工人离机器人太近时会发生什么?莫里斯说:“机器人会首先警告你,你太近了。” “然后它将停止当前的操作。”

今年,机器人已经应用于另一项符合人体工程学的任务:将硬橡胶插入机箱的孔中。莫里斯解释说:“很多工人在做这件事时都会导致拇指受伤。”起初,宝马开发了通过3D打印支持手指的保护骨,但今天的“超级大拇指”的协作机器人已经接管了这项任务。

通过演示学习

最先进的协作机器人功能灵活,因此相同的机器人模型可以轻松切换模式,例如安排任务,装载和卸载任务,以及处理原材料任务,以及简单的后续任务。

由Rethink Robotics设计的Baxter机器人有两个机器人手臂和一个动态的面部表情(屏幕)。机器人可以通过演示训练学习执行各种任务:人类可以控制机器人的手臂并指定机器人将记住并重复的一系列动作,以达到演示学习的目的。头上的屏幕会告诉你周围的人当前正在执行的任务,或者你遇到的问题。

澳大利亚糖果巨头Haigh's Chocolates于2015年2月推出的巧克力采摘机器人是第一个离开实验室并付诸实践的百特。该机器人与其他工厂工人协同工作,在整个旅途中不受保护和隔离。

灵活性和精确性

协作机器人技术的下一个主要应用领域是消费电子产品的组装和生产,目前消费电子产品在很大程度上依赖于人力资源。

今年3月,百特迎来了一个“单手”小兄弟Sawyer,它的设计目的是进行电路板测试和机器操作。此外,几乎在同一时间,总部位于瑞士苏黎世的ABB还推出了一款名为YuMi的机器人,该机器人配备了大量传感器,可以精确地将线穿过针头。

YuMi的小尺寸和机芯范围使其成为智能手机,笔记本电脑和平板电脑等小型装配线的完美搭档。

“这些功能对于最大限度地提高工厂的空间利用率和在小型工作室安装机器人至关重要,”ABB市场营销主管Steven Wyatt说。

一旦协作机器人在行业中广泛组装和测试,它们很可能立即出现在国内市场,当然还有许多特殊的挑战。

“在工业环境中,人类通常是18岁以上的成年人,足以理解在工作环境中佩戴护目镜和硬鞋的重要性。但在家庭环境中,一切都会有所不同,例如宠物和儿童会爬在地上,等等。“Saenz指出,”但家庭市场是一个更大的市场。

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