协作机器人安全

协作机器人 (cobots) 于 2008 年上市，预计将继续以爆炸式增长。它们在操作条件下为操作员提供直接访问和交互。生产线上的人机结合补充了每个人的具体和独特的能力，同时还提供了更高的灵活性和生产力。

协作机器人还通过移除围栏、扫描仪和光幕等安全屏障来开放工作区域，以使人和机器人能够更紧密地协同工作。这将有助于改进应用程序功能并减少机器人单元所需的空间量。

此外，协作机器人的成本越来越低，同时其能力和集成的便利性也在不断提高。自动化生产线正在迅速意识到，将协作机器人与其工业机器人集成在一起将有助于他们在全球范围内保持竞争力。

那么，我们如何确保协作机器人在与人类如此密切互动的情况下是安全的呢？

协作机器人技术规范 ISO/TS 15066:2016 的引入为工业环境中人机系统安全交互创造了机会。 ISO/TS 15066 提供具体的、数据驱动的安全指南，以帮助评估和控制风险。它的基本前提是，如果人与机器之间发生任何意外接触，都不会造成疼痛或伤害。

这些规则与快速发展的技术相结合，创造了力量、精确度和人类独特的解决问题能力的完美团队。 ISO/TS 15066 将有助于在协作机器人系统的开发和使用过程中提供安全措施。

在设计协作工作空间时，ISO/TS 15066 提供的指南包括：定义、安全控制系统的重要特性、协作机器人系统设计中要考虑的因素、内置安全相关系统及其有效使用，以及实施以下协作技术的指南：安全等级监控停止；手动引导；速度和间隔监控；功率和力限制。

对人体不同部位的痛阈进行了研究，这有助于实现协作力和力限机器人应用。协作机器人可以检测非标准活动，并使用关节中的力传感器相应地限制其力。这为机器人提供了全速运行的机会，而无需担心人身伤害。

他们依靠人工智能通过机器视觉或传感器系统来理解环境。感官通常涉及一个单一的视觉传感器，例如相机、激光或红外传感器，它们不断地进行速度和间隔监控。他们可以检测他们的 360 度环境，并在工作人员进入某个区域或空间时减速或停止。

通过速度和分离监控技术进一步提高人机系统协作安全性。机器人系统与人之间存在所需的最小安全距离和最大允许速度。该规范要求在改进运动控制、开发新型机器人覆盖材料和更好的传感器方面进行创新。

此外，整个系统必须尽量减少锋利的边缘和突起，以避免在机器人系统被人意外撞击时发生碰撞而受伤。

协作机器人在包装、质量检测、物料搬运、机器管理、装配、焊接等广泛应用中扮演着重要角色。物料搬运行业正在见证协作机器人的最快集成。

协作机器人正在减少初始集成时间，因为快速发展的技术正在创造一种更快、更容易编程的机器人。这也使他们能够轻松地从一项工作任务转移到另一项工作任务。例如，可以为协作机器人配备吸盘来打开婴儿配方奶粉的包装，然后在几个小时后切换到处理一盒意大利面条。

这些协作机器人还可以完成任务，例如在人工安装或处理零件时举起和握住零件。装配线上的工人可以通过教会协作机器人不同的工作方式来提高他/她的效率。

人类工人还可以指导机器人并解决通常会停止操作的技术问题，从而实现更快更好的最终结果。他们可以继续控制和监控生产过程，同时使机器人能够执行体力劳动并降低受伤风险。

协作机器人真正为需要手动工作和自动化相结合的任务提供了完美的解决方案，在协作机器人处理物理滑行工作时，工作人员根据需要看到、感觉和做出反应非常重要。

这些协作机器人非常高效、用户友好，为取代枯燥和重复的任务提供了巨大的价值，同时也提供了非常好的投资回报。制造模式正在转变，证明制造商希望协作机器人能够提供更多的灵活性和便利性。

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来源：https://www.iso.org/news/2016/03/Ref2057.html

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