當人和機器人一起安全工作時
縮寫為Cobot的人機協作機器人能夠毫無困難的與人類同事一同完成生產任務,因此也就要求協作機器人必須滿足各種安全要求。
為保障人類與機器人安全的在一起工作,精心設計的安全系統就起到了非常重要的作用。協作機器人就是在沒有安全護欄或者沒有安全保護區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度上無法勝任的工作。在MRK人機協作過程中,人類必須在工作的每一個步驟中都受到安全保護系統的保護。而使用人機交互的方法有許多種。
限制MRK協作機器人的功率和力量
在該系統中,利用機械的、電氣的或者傳感器技術的方法來限制MRK協作機器人工作時的力量大小,以保證人與協作機器人之間的安全。ISO/TS15066和ISO 10218-2等有關“工業機器人安全要求”的技術標準是限制這種力量大小的基礎。這類安全保護系統可以用于任何類型的機器人,提供了很高級別的安全保護性能。例如,當操作者用手引導機器人手部工作時,機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。如果是協作機器人,它此時的功率也應受到相應的限制。
永久性的速度和間距監控
有著人機互動的MRK協作機器人必須配有識別系統。一旦有人接近協作機器人時,協作機器人的運動速度必須降低。當接近的人員與協作機器人之間的間距低于一定的距離時,安全保護系統立即激活,協作機器人必須馬上停止運動,以便操作者的檢查、監控。在這種安全保護系統的作用下人員不會受到傷害,因為機器人會停止危險半徑內的一切工作。
受監控的停止工作
這種人與機器人交互時的安全保護系統是永久性監控系統的一種變型。這種安全保護系統適用于操作者要和協作機器人“共享”工作空間,但又不同時使用同一工作空間的情況。一旦操作者進入工作空間時,這種安全保護系統立即介入安全保護,可靠的停止MRK機器人的一切工作,這就避免了人員受到機器人運動的傷害了。
手動引導機器人
有些機器人可以利用操縱桿或者力矩傳感器手動引導著完成一些運動。此時,允許操作者在互動過程中觸摸、引導MRK協作機器人。對這種工作方式機器人安全保護系統最重要的要求就是限制機器人的力和運動速度。另外,緊急停按鈕也必須設置在操作人員附近。這種方法使機器人的使用、操作更加方便,尤其是在小型和精細產品的生產制造中。機器人越大,交互過程中實施安全保護的難度也就越大。
人機的進一步的協作不是一件簡單的事情,因為許多界限是不可逾越的。人與機器人的協作只能在一定的范圍內,在不同專業人員定義的專業范圍內加強協作。
由于在人與機器人的協同工作中,人始終是“較弱”和“易被傷害”的一方,因此在所有機器人研發設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。
這雖然會減緩人機協作的發展速度,但它卻保證了機器人研發過程中最高的安全性,從而也提高了企業員工對機器人的接受、認可程度。