工業(yè)機器人

無接觸,才安全!協(xié)作機器人如何兼顧效率與安全?

ainet.cn   2021年02月07日

  協(xié)作機器人因安全可靠、靈活易用、部署快速等特點,在確保工人安全前提下,能與人近距離協(xié)同工作,共同執(zhí)行任務(wù),從而進一步打開廣闊的應(yīng)用場景。同時,由于低成本、運用彈性高、投資回報快等優(yōu)點,協(xié)作機器人越來越受到市場的青睞。

  過去,工業(yè)機器人為追求速度和性能的最大化而舍棄安全性,致使運行過程無法脫離安全護欄,因此傳統(tǒng)工業(yè)機器人未能大規(guī)模廣泛普及使用。

  與傳統(tǒng)工業(yè)機器人不同,協(xié)作機器人被設(shè)計成與人類共享物理空間,與人一起協(xié)同工作,突破空間與場地的限制,釋放了無限可能,而前提是擁有足夠高的安全性。

  協(xié)作機器人與人一起工作

  協(xié)作機器人安全性如何實現(xiàn)?

  安全性問題解決不好,何談人機協(xié)作?在協(xié)作機器人界,“安全”一直是廠商首要思考的問題!

  關(guān)于協(xié)作機器人的安全,在ISO/TS15066協(xié)作型機器人設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中,明確了四種安全協(xié)作類型:

  第一種是安全監(jiān)控停止的方式,當(dāng)人接近時停止運行,人離開立即恢復(fù);

  第二種是手動引導(dǎo),利用操控裝置來引導(dǎo)機器人(常見于拖動示教);

  第三種是速度和分離監(jiān)控,機器人的速度根據(jù)人的距離而變化,當(dāng)人非常接近機器時速度降為零(停機);

  第四種是功率和力量限制,通過限制功率和力的輸出來防止對人的受傷。

  但從實施方法上來看,協(xié)作機器人安全檢測有兩種類型,一種是碰前檢測,另一種是碰后檢測。

  碰前檢測的方法是提前預(yù)知物體入侵,并作出減速的響應(yīng),最終在發(fā)生碰撞之前停機。這種方法優(yōu)點是機器人可以全速運行,保證了生產(chǎn)效率。但其缺點也十分明顯,當(dāng)人頻繁進入工作區(qū)的時候,機器人將被逼降低速度,或者停止任務(wù),最終還是犧牲了效率。

  依賴于外部傳感器的碰前檢測

  此外,為了實時而有效地檢測到入侵物體,必須搭建專門的監(jiān)控系統(tǒng),例如借助于安全地毯、視覺系統(tǒng)、安全光柵等檢測裝置,不僅占用工作空間,同時增加了機器人方案的整體成本。

  碰后檢測即是碰撞檢測的方法,當(dāng)機器人與其它物理個體發(fā)生碰撞后,機器人立即停機,防止傷害的延續(xù)。碰撞檢測是目前比較常見的一種方法,采用高靈敏度的力傳感器或者電流環(huán)的方式來做檢測,一旦發(fā)生觸碰,便快速作出響應(yīng)。

  碰撞檢測試驗

  實際上,碰撞檢測是在碰撞后再作出響應(yīng),傷害已經(jīng)發(fā)生。此外,為了保證傷害程度在可接受的范圍內(nèi),需要對機器人輸出的力、運行速度等進行限制,因此機器人的性能和效率將會大打折扣。

  無接觸,才安全!效率與安全兼得

  有沒有不降低機器人運行效率,不增加機器人額外成本,又能保障協(xié)作機器人安全的辦法?

  答案是安全皮膚Dobot SafeSkin!一種非接觸式安全感知檢測解決方案。

  Dobot SafeSkin是越疆科技專門為協(xié)作機器人量身定制的獨有的安全技術(shù)。無接觸,才安全!安全皮膚能夠在10-20cm距離檢測到入侵物體,并在10ms內(nèi)作出快速響應(yīng),充分保障了人的安全。

  基于越疆科技自主研發(fā)的碰前預(yù)感知安全技術(shù),機器人無需提前減速,當(dāng)人或障礙物接近機器人,碰撞即將發(fā)生的時候快速作出響應(yīng),暫停機器人運行,避免了傷害。當(dāng)人離開后,機器人自動恢復(fù)運行,兼顧效率與安全。

  安全皮膚預(yù)感知技術(shù)讓機器人獲得高度安全性

  與傳統(tǒng)的協(xié)作機器人碰撞檢測方案不同,越疆安全皮膚采用碰撞中段檢測技術(shù),在保證生產(chǎn)效率的同時,為協(xié)作機器人提供非接觸式的接近感知與碰撞預(yù)防等人機協(xié)作安全性解決方案。

  實踐證明,安全皮膚解決方案能夠讓協(xié)作機器人在中低速運動下,完全避免傷害的發(fā)生。而在高速度運行下,能將碰撞損傷降低90%。

  此外,安全皮膚解決方案采用穿戴式包裹在機器人外表,具有即裝即用,靈活部署的特點,不占用工作空間,不會增加機器人的額外的成本。同時安全皮膚是360度檢測,具有覆蓋面積大、感知距離遠、響應(yīng)速度快、抗干擾性強的特點,大幅增強了機器人的感知能力。

  安全性是協(xié)作機器人最重要的命題之一,越疆科技安全皮膚解決方案突破了傳統(tǒng)安全技術(shù)的局限,在不增加成本,不浪費工作空間,同時兼顧效率的前提下,充分保障了人機協(xié)作的安全,為協(xié)作機器人的大規(guī)模應(yīng)用和進入更廣泛的場景提供了可能。

(轉(zhuǎn)載)

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