隨著我國人口紅利的消失以及《中國制造2025》規劃的出臺,中國已連續3年成為全球最大工業機器人市場。機器人產業迎來了前所未有的機遇。
但目前工業機器人還存在著不少問題:①機器人基本靠離、在線編程完成預先設定的動作,智能化程度不高;②由于環境自適應性差、結構笨重、運行噪音大,為保證安全機器人基本工作在隔離網內,缺少人機交互;③機器人安裝調試周期長,不適應企業對客戶的快速響應和市場變化;④機器人成本較高,企業一次性投入負擔比較重。
為此,美國、歐洲、日本等發達國家把開發能與人類協同工作的下一代協作性機器人作為主攻方向,利用物聯網、大數據、人工智能等技術實現機器人的自主感知、規劃、學習、和決策能力,使機器人能夠根據環境與任務的變化,執行正確的動作,實現人與機器人協調工作。
協作機器人
接近傳統的工業機器人沒有外圍設備,但是人們一般無法獲得它們。與之相反,協作機器人設計用于在運行時與人安全互動,緩慢而優雅地移動。
根據ISO標準TS 15066的定義,協作機器人是一種能夠用在協作環境中的機器人,協作操作意味著機器人和人在定義的工作空間內同步工作,進行生產操作(這不包括機器人 + 機器人系統或同地協作、在不同時間進行操作的人與機器人)。定義和部署協作機器人,可預測機器人的實體部分(如實際功能擴展,比方說激光)與操作員的潛在沖突。更重要的是,這會利用傳感器來確定操作員的精確位置和速度。
協作機器人制造者必須在機器人系統中實施高水平的環境感應和冗余,以便快速探測和防止可能的沖突。集成式傳感器與控制單元連接,將可傳感機器人臂與人或其他對象的迫在眉睫的沖突,控制單元將立即關閉機器人。如果任何傳感器或其電子電路故障,機器人也將關閉。
人機協作機器人的主要優勢
人機協作機器人具有以下幾個優勢:①通過多傳感器融合,提高機器人智能水平,使編程更加簡單,提高環境適應性;②結構靈巧、低功耗、低噪聲,無需安全圍欄實現人機并肩工作;③小型、輕巧、可移動、安裝方便、即插即用,為用戶降低成本和時間;④使用范圍廣,不僅可以用在工業制造領域,也可以用在家庭服務、休閑娛樂場合。
人機協作機器人
德國DLR、美國NASA等機構從20世紀80年代開始研究空間機器人,并將此輕量、靈巧的機器人應用推廣到民用領域 丹麥Universal Robots推出的三款系列UR 機器人是目前協作機器人商業化最好的,并且發展迅速,這種機器人重量很輕,易于安裝,具有非常直觀的編程功能。ABB的人機協作雙臂工業機器人YuMi,采用雙臂設計具有視覺和觸覺傳感器.每個手臂有7個軸并以軟性材料包裹, 可以擴大工作范圍精度達到0.02mm,同時配備力傳感,只要碰到人類可在幾毫秒內停止,可在開放環境中與人類一起工作。KUKA的LBR iiwa有7個軸,能夠在適"-3位置進行操作和柔順控制,其所有的軸中都具有高性能碰撞檢測功能和集成的關節力矩傳感器。
協作機器人與傳統機器人有什么不同?
本質上講,協作機器人與傳統機器人之間并沒有非常大的不同,只是基于不同的設計理念生產的工業機器人產品,在協作機器人發展初期,很多都是從傳統機器人的基礎上改造的。
如果非要找不同,第一個不同是這兩種機器人所面向的目標市場不一樣,這個前面已經解釋過,不再贅述。
第二個不同點是二者替代的對象不一樣。以傳統機器人為主的自動化改造是用生產線代替生產線,機器人做為整個生產線中的組成部分,很難單獨拿出來,如果某個環節的機器人壞了,在沒有設計備份的情況下,整個產線可能要停工。而協作機器人的獨立性很強,它代替的是單獨的人,二者之間可以互換,一個協作機器人壞了,挪開找個人代替就好了,整個生產流程的靈活性非常高。
推動機器人的AI處理技術至邊緣計算
無論是傳統的工業機器人系統,還是當今最先進的協作機器人(Cobot),它們都要依靠可生成大量高度可變數據的傳感器。這些數據有助于構建更佳的機器學習(ML)和人工智能(AI)模型。而機器人依靠這些模型變得“自主”,可在動態的現實環境中做出實時決策和導航。
-
機器人
+關注
關注
210文章
28205瀏覽量
206528 -
人工智能
+關注
關注
1791文章
46859瀏覽量
237576
原文標題:人機共舞的協作機器人
文章出處:【微信號:WW_CGQJS,微信公眾號:傳感器技術】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論