选择正确的合作机器人

发那科cobot

术语起源

美国伊利诺斯州西北大学机械工程教授Michael Peshkin和他的同事Ed Colgate在20年前发明了合作机器人的概念。当时，机器人领域关注的是机器人的自主性，而不是与人的合作。两位教授主张，人类不应该被系统地排除在这个过程之外，因为有些任务由人来完成会更好。另一方面，对人类来说更困难的任务应该留给机器人。人机合作的想法由此诞生。

定义

协作机器人是新一代的铰接式机器人配有6个或更多的轴，可在与人类共享的工业环境中安全操作。

• 它们的形式是一个小而轻的关节臂或双臂。
• 合作机器人被用来组装部件，提升和移动物体。它们也适用于生产线末端的包装。
• 他们总是在操作员的监督下操作。
• 大多数合作机器人处理的零件平均重量在5到100公斤之间。在航空领域，一些合作机器人可以举起300公斤的重物。
• 它们配备了传感器和摄像头，让它们了解周围的环境，探测人类操作人员，避免碰撞。
• 由于它们与人类的密切合作，它们的移动速度比工业机器人要慢，如果它们的手臂遇到阻力，它们就会停下来。
• 为了确保安全，对于大多数合作机器人来说，轻轻一拍手就足以启动和停止它。

通用机器人cobot

与传统工业机器人相比，合作机器人具有显著优势:

• 它们的潜力在于它们的生产力和效率:它们帮助人类完成高度重复、困难、痛苦和危险的任务。这意味着操作员可以集中精力在最合格、附加值最高的任务上，从而提高了最终的质量。
• 它们安装和编程都很快。
• 与无法移动的重型刚性工业机器人不同，合作机器人可以由操作员从一个任务移动到另一个任务，而无需重新编程。
• 合作机器人在没有保护屏障的情况下工作。笼子通常非常昂贵，所以不需要它们可以降低成本。
• 合作机器人比传统工业机器人便宜(最便宜的起价为1万欧元)，适用于希望将某些任务自动化的低预算公司。
• 实现它们允许保存已经到位的工作站的工效学。
• 它们在人类附近工作更安全。
• 与全自动化系统相比，合作机器人也有优势:它们更多才多艺，因此可以适应生产中的变化。

与其他类型的工业机器人相比，合作机器人缺乏多样性。它们通常是小型和中型的铰接机器人。

但是，你必须根据特定的标准来选择它们:

• 最大有效载荷;
• 达到;
• 轴的数量(通常是6或7个，尽管有些像Yumi是几个关节臂的组合，可以达到14个轴)。

下表总结了目前市场上主要合作机器人的主要技术类型以及它们的主要应用。

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合作机器人适用于任何重复性任务、轻型应用和有效载荷不超过100公斤(航空领域除外，载荷可达300公斤)。

典型的应用包括:

• 在组装线:拧、粘、焊作业。
• 在生产线:抛光任务、激光打标、全寿命周期测试、包装、码垛。
• 的机器上:例如，将零件放在铣床上进行铣削。
• 拾起并定位:从箱子里取出零件，放在托盘上。
• 光的应用:由机器人进行零件的运动，并由人类完成加工。

从汽车行业到消费电子行业，以及物流、农业和医药等许多领域都使用了合作机器人。

汽车行业是第一个建立人机协作的行业:

• 2013年，宝马开始在车门装配线上部署合作机器人。
• 同样是在2013年，大众汽车(Volkswagen)开始使用合作机器人在发动机中安装点火塞。
• 2015年，奥迪在德国的装配线上推出了高1.40米、有两个手臂的合作机器人。

在航空工业:

• 波音公司已经在西雅图的777装配线上部署了合作机器人。
• Nextage是由日本川田公司设计的半人形双臂合作机器人，用来组装A380的部件。

在电子行业:

• 合作机器人用于执行组装任务或生命周期测试。

库卡cobot

与传统的工业机器人不同，合作机器人是很容易编程．

• 不需要编写代码。所包含的软件是非常直观的，这并不意味着你不必先学习使用程序。
• 合作机器人的另一个选择是通过学习编程:你所要做的就是展示机器人，让它教它做什么。

通过学习编程直接在工作站上使用应用程序完成。要给合作机器人编程，你必须:

• 下载cobot应用程序并在其中创建任务。
• 然后教合作机器人你想要的动作，直接用手拿着它，并在应用程序中记录它们。
• 那就让合作机器人完成它的工作。
• 如有必要，在生产过程中重新编程。

虽然合作机器人的设计初衷是与人类合作者安全地工作，但它们仍然是工业机器人。因此，它们必须符合安全标准，就像在工业环境中运行的任何其他设备一样。

自2016年以来,ISO / TS 15066标准为协作机器人的制造商和用户提供了具体的指导方针。

这个标准概述了什么?

• 该标准不排除接触，因为合作机器人需要与人类进行身体接触。
• 该标准定义了cobot力和压力阈值．
• 因此，安全不是关注于避免碰撞，而是关注操作者在与合作机器人接触而不受伤时所能承受的力和压力。

门槛是什么?

• 该标准为29个身体部位提供了阈值。
• 胸部的力阈值是140牛。
• 胸骨和胸肌的压力阈值分别为120 N/cm2和170 N/cm2。

库卡移动cobot

移动机器人是工业机器人的新趋势:

• 自主或在一个平台上，移动合作机器人代表了第三次机器人革命。
• 由于激光制导系统，它们更加灵活，可以在没有标记或地面磁铁的工厂中导航。
• 它们和静态合作机器人一样安全，可以和人类一起工作。
• 市场上已有的移动合作机器人包括:OmniRob (KUKA)、APAS机器人(Bosch)。

Cobots合并人工智能也是行业未来的一大趋势。今天，为了让合作机器人能够执行任务，必须先通过教它编程。在未来，有了人工智能，只需要向合作机器人展示一个基本的功能，然后他们就可以复制任务，甚至根据时间和经验改进它。

制造商也在努力语言功能这样机器人和人类就可以互相说话了。例如，库卡正在开发利用NLP神经语言程序学。