全球諸多國家近半個(gè)世紀(jì)工業(yè)機(jī)器人的使用實(shí)踐表明，高效精準(zhǔn)的機(jī)器人是工業(yè)發(fā)展的福音，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套設(shè)備將成為自動(dòng)化裝備的主流及未來發(fā)展方向。而日前，德國大眾工廠內(nèi)發(fā)生的一起“機(jī)器人殺人”事件，迅速引發(fā)了關(guān)于人工智能和機(jī)器人應(yīng)用的熱議，人類陷入了對機(jī)器人安全性的質(zhì)疑和恐慌之中。
事件回顧
近日，在大眾汽車德國卡塞爾工廠中，一名工作人員在調(diào)試固定機(jī)器人時(shí)受到撞擊，被機(jī)器人重壓在金屬板上不幸身亡。事故初步斷定是人為操作失誤造成，并非機(jī)器人的問題。
人工智能安全性引質(zhì)疑
原文報(bào)道對此的解釋是一起普通的工業(yè)事故，但人們似乎對這樣的說法很不買賬——被賦予自動(dòng)化和人工智能的機(jī)器人居然不能識別人類和工業(yè)品，偶然的失誤竟會(huì)導(dǎo)致人類成為犧牲品?!
面對人機(jī)協(xié)作的日益所趨，機(jī)器人已經(jīng)不局限在封閉的區(qū)域內(nèi)工作，它們逐漸可以在公開區(qū)域和人們并肩協(xié)作。如何確保機(jī)器人不對與其一起工作的人類造成傷害?此次德國大眾“機(jī)器人殺人”事件無疑敲響了人機(jī)安全的警鐘。
“人機(jī)協(xié)作是人和機(jī)器人相互合作，高度安全并智能規(guī)避對人類傷害的機(jī)器人是協(xié)作順利展開的基本前提。”匯川技術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人如是說。
秉承著對高安全規(guī)格的一貫追求，在工業(yè)機(jī)器人的探索道路上，匯川技術(shù)致力于提供機(jī)器人核心零部件及綜合解決方案。安全性的設(shè)計(jì)自頂向下，由內(nèi)而外，從部件到整機(jī)，軟硬兼顧，根植于系統(tǒng)的方方面面，為廣大用戶提供真正意義上高度安全的機(jī)器人控制系統(tǒng)解決方案。
(一)電氣方案是安全機(jī)器人之基石
工業(yè)機(jī)器人的電氣方案主要包含機(jī)器人控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)及各種傳感器，匯川技術(shù)從工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)、高性能伺服系統(tǒng)以及工業(yè)視覺三個(gè)方面各個(gè)擊破，打造全面安全的電氣解決方案。
100機(jī)器人控制系統(tǒng)：高度智能的大腦
作為工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和現(xiàn)場工藝的載體，IMC100控制器好比一個(gè)高度智能的中央大腦。其高速實(shí)時(shí)的EtherCAT設(shè)計(jì)方案，主站同步周期達(dá)125us，抖動(dòng)時(shí)間小于±0.04us，可快速響應(yīng)現(xiàn)場故障;多自由度機(jī)器人動(dòng)力學(xué)解耦控制，直接控制電機(jī)電流，使機(jī)器人運(yùn)行更加安全。
620N伺服系統(tǒng)：強(qiáng)勁的心臟+敏感的神經(jīng)
ISMH系列伺服電機(jī)提供3-4倍的過載能力;其實(shí)時(shí)慣量辨識、摩擦力辨識功能及多種濾波器設(shè)計(jì)，足以幫助機(jī)器人面對各種復(fù)雜環(huán)境，保證全程安全運(yùn)行。
3.工業(yè)視覺：智能識別 高精度無誤檢測
匯川技術(shù)工業(yè)視覺系統(tǒng)涵蓋高動(dòng)態(tài)圖像合成技術(shù)，支持客戶實(shí)現(xiàn)高端視覺應(yīng)用開發(fā)。分揀類軟件Sort采用人類視覺仿真的智能識別模型，從圖像采集到智能分類，保證機(jī)器人做到無誤判分揀，有效避免對工作人員的“誤傷”。
(二)將安全技術(shù)深化到機(jī)器人的方方面面
安全技術(shù)是保證設(shè)備正常運(yùn)行的必要條件。在當(dāng)前人機(jī)協(xié)作的大趨勢下，工業(yè)機(jī)器人的工作已然不再是與人類隔離作業(yè)，而是越來越多地直接參與并協(xié)助人類工作，因此安全技術(shù)應(yīng)該是工業(yè)機(jī)器人從業(yè)設(shè)計(jì)人員必須要攻克的技術(shù)。
為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級，打造真正與人和諧工作的工業(yè)機(jī)器人解決方案，我們著重進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)。
1.自主碰撞檢測
匯川技術(shù)的機(jī)器人產(chǎn)品可在任何運(yùn)動(dòng)時(shí)刻監(jiān)測是否有碰撞發(fā)生。基于自動(dòng)學(xué)習(xí)功能，在線監(jiān)測與診斷重復(fù)軌跡是否發(fā)生碰撞;基于動(dòng)力學(xué)模型控制，主動(dòng)預(yù)估非重復(fù)軌跡是否發(fā)生碰撞;同時(shí)可實(shí)現(xiàn)在機(jī)器人故障、撞擊情況下的力矩及速度限制，最終實(shí)現(xiàn)安全停機(jī)。
2.安全區(qū)域和障礙物自動(dòng)規(guī)避
安全區(qū)域是機(jī)器人工作區(qū)域和運(yùn)行速度的安全保護(hù)措施，用戶可根據(jù)應(yīng)用場合設(shè)定不同等級的安全區(qū)域(急停區(qū)域、報(bào)警區(qū)域、減速區(qū)域)，當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入設(shè)定的區(qū)域后機(jī)器人控制系統(tǒng)將會(huì)有相應(yīng)的安全防護(hù)措施。 匯川技術(shù)的機(jī)器人產(chǎn)品能做到：
a)根據(jù)仿真軟件實(shí)現(xiàn)將設(shè)備周邊的障礙物設(shè)計(jì)入機(jī)器人運(yùn)動(dòng)區(qū)域，形成干涉區(qū)域;
b)提供3D視覺識別技術(shù)，識別加工工件外形、軌跡等，同時(shí)識別和提取非工作區(qū)和路徑的特征，形成干涉區(qū)域;
c)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人因故障、撞擊等原因停機(jī)之后，在安全速度、安全力矩等條件下重新啟動(dòng)機(jī)器人并安全地回歸原點(diǎn)，降低人為操作難度。
3.可靈活配置的安全接口
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需求，靈活配置安全接口，支持光柵信號安全接口、安全門信號安全接口、三位使能開關(guān)安全接口、雙位復(fù)位安全接口等安全防呆信號接口。機(jī)器人控制系統(tǒng)可根據(jù)配置的安全接口信號反饋?zhàn)龀鱿鄳?yīng)的安全防護(hù)措施。
a)伺服驅(qū)動(dòng)模塊提供STO安全功能;
b)接入安全門、安全光柵等輔助設(shè)備，保證調(diào)試、運(yùn)行方面的安全保護(hù)。
4.輕量化人機(jī)協(xié)同
a)植入機(jī)器人感知技術(shù)：如力感知技術(shù)、視覺感知技術(shù)，使得機(jī)器人與人協(xié)作更易;
b)內(nèi)置伺服電流異常智能檢測技術(shù)，確保安全。
(三)嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)器人各項(xiàng)檢測標(biāo)準(zhǔn)
匯川技術(shù)提供的所有機(jī)器人核心部件均嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，符合IEC61508系列、ISO13849、IEC62061基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，符合IEC 61800-5-2 (驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品)及IEC 61131-6 (控制器產(chǎn)品), EN 61131-2, EN 61800-3產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
匯川技術(shù)不直接產(chǎn)生工業(yè)機(jī)器人，但我們?yōu)楣I(yè)機(jī)器人系統(tǒng)提供真正安全的核心部件和解決方案，將工業(yè)機(jī)器人的安全性能及技術(shù)做到細(xì)處、落到實(shí)處，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)升級，最終為工業(yè)自動(dòng)化及人機(jī)協(xié)作提供全面適用且真正安全的機(jī)器人解決方案。
（轉(zhuǎn)載）
