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當(dāng)人和機(jī)器人一起安全工作時

縮寫為Cobot的人機(jī)協(xié)作機(jī)器人能夠毫無困難的與人類同事一同完成生產(chǎn)任務(wù),因此也就要求協(xié)作機(jī)器人必須滿足各種安全要求。



為保障人類與機(jī)器人安全的在一起工作,精心設(shè)計的安全系統(tǒng)就起到了非常重要的作用。協(xié)作機(jī)器人就是在沒有安全護(hù)欄或者沒有安全保護(hù)區(qū)域的情況下與操作者直接互動、共同合作,從事一些人類在體力和強(qiáng)度上無法勝任的工作。在MRK人機(jī)協(xié)作過程中,人類必須在工作的每一個步驟中都受到安全保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)。而使用人機(jī)交互的方法有許多種。

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限制MRK協(xié)作機(jī)器人的功率和力量


在該系統(tǒng)中,利用機(jī)械的、電氣的或者傳感器技術(shù)的方法來限制MRK協(xié)作機(jī)器人工作時的力量大小,以保證人與協(xié)作機(jī)器人之間的安全。ISO/TS15066和ISO 10218-2等有關(guān)“工業(yè)機(jī)器人安全要求”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是限制這種力量大小的基礎(chǔ)。這類安全保護(hù)系統(tǒng)可以用于任何類型的機(jī)器人,提供了很高級別的安全保護(hù)性能。例如,當(dāng)操作者用手引導(dǎo)機(jī)器人手部工作時,機(jī)器人手部的力量大小不得超過操作者手部能夠承受的力量。如果是協(xié)作機(jī)器人,它此時的功率也應(yīng)受到相應(yīng)的限制。


永久性的速度和間距監(jiān)控


有著人機(jī)互動的MRK協(xié)作機(jī)器人必須配有識別系統(tǒng)。一旦有人接近協(xié)作機(jī)器人時,協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)動速度必須降低。當(dāng)接近的人員與協(xié)作機(jī)器人之間的間距低于一定的距離時,安全保護(hù)系統(tǒng)立即激活,協(xié)作機(jī)器人必須馬上停止運(yùn)動,以便操作者的檢查、監(jiān)控。在這種安全保護(hù)系統(tǒng)的作用下人員不會受到傷害,因?yàn)闄C(jī)器人會停止危險半徑內(nèi)的一切工作。

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受監(jiān)控的停止工作


這種人與機(jī)器人交互時的安全保護(hù)系統(tǒng)是永久性監(jiān)控系統(tǒng)的一種變型。這種安全保護(hù)系統(tǒng)適用于操作者要和協(xié)作機(jī)器人“共享”工作空間,但又不同時使用同一工作空間的情況。一旦操作者進(jìn)入工作空間時,這種安全保護(hù)系統(tǒng)立即介入安全保護(hù),可靠的停止MRK機(jī)器人的一切工作,這就避免了人員受到機(jī)器人運(yùn)動的傷害了。


手動引導(dǎo)機(jī)器人


有些機(jī)器人可以利用操縱桿或者力矩傳感器手動引導(dǎo)著完成一些運(yùn)動。此時,允許操作者在互動過程中觸摸、引導(dǎo)MRK協(xié)作機(jī)器人。對這種工作方式機(jī)器人安全保護(hù)系統(tǒng)最重要的要求就是限制機(jī)器人的力和運(yùn)動速度。另外,緊急停按鈕也必須設(shè)置在操作人員附近。這種方法使機(jī)器人的使用、操作更加方便,尤其是在小型和精細(xì)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中。機(jī)器人越大,交互過程中實(shí)施安全保護(hù)的難度也就越大。

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人機(jī)的進(jìn)一步的協(xié)作不是一件簡單的事情,因?yàn)樵S多界限是不可逾越的。人與機(jī)器人的協(xié)作只能在一定的范圍內(nèi),在不同專業(yè)人員定義的專業(yè)范圍內(nèi)加強(qiáng)協(xié)作。


由于在人與機(jī)器人的協(xié)同工作中,人始終是“較弱”和“易被傷害”的一方,因此在所有機(jī)器人研發(fā)設(shè)計過程中都必須注意上述限制力量和避免痛感的限制因素。


這雖然會減緩人機(jī)協(xié)作的發(fā)展速度,但它卻保證了機(jī)器人研發(fā)過程中最高的安全性,從而也提高了企業(yè)員工對機(jī)器人的接受、認(rèn)可程度。