根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的說(shuō)法，到2018年，大約有130萬(wàn)個(gè)工業(yè)機(jī)器人將被引入世界各地的工廠(chǎng)，歐洲工廠(chǎng)的比例最高。行業(yè)在以下五個(gè)領(lǐng)域考慮使用工業(yè)機(jī)器人：
工業(yè)機(jī)器人類(lèi)別
介紹人機(jī)交互的示例之前，讓我們看看今天在工廠(chǎng)自動(dòng)化中使用的前三種機(jī)器人：
工業(yè)機(jī)器人處理焊接、碼垛和提升等任務(wù)。它們固定在地板、天花板或墻上。位于控制柜內(nèi)部的控制單元控制機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人與人的交互示例如下：工業(yè)機(jī)器人在產(chǎn)品上完成工作步驟后，人類(lèi)開(kāi)始取貨并因此需要進(jìn)入機(jī)器人的工作區(qū)域。
物流機(jī)器人用于倉(cāng)庫(kù)，其中機(jī)器人取貨并將其帶到包裝站，或者機(jī)器人將貨物從公司所在的一棟建筑物運(yùn)輸?shù)搅硪粭澖ㄖ铩＿@些機(jī)器人在特定環(huán)境中移動(dòng)，并且需要用于定位和映射的大量傳感器以及用于防止碰撞的傳感器。
協(xié)作機(jī)器人旨在與人類(lèi)直接交互。與工業(yè)機(jī)器人的區(qū)別在于機(jī)器人和人類(lèi)同時(shí)在同一對(duì)象上工作。一個(gè)示例是協(xié)作機(jī)器人在操作者的工作臺(tái)上方握持對(duì)象，如此以來(lái)，它可以移動(dòng)并任意轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)象用于視覺(jué)檢查，并在必要時(shí)執(zhí)行微調(diào)任務(wù)。協(xié)作機(jī)器人通常固定在桌子上，并且像工業(yè)機(jī)器人一樣由控制單元控制。
人機(jī)交互的挑戰(zhàn)
對(duì)于人類(lèi)來(lái)講，如何保持這種交互的安全性。并肩工作的同時(shí)，如何防止碰撞或事故？每個(gè)機(jī)器人類(lèi)型的挑戰(zhàn)可能完全不同。
工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)旨在快速、準(zhǔn)確地執(zhí)行任務(wù)。機(jī)器人手臂內(nèi)的電機(jī)接收信號(hào)并執(zhí)行。通常，機(jī)器人手臂不具備用于感測(cè)其環(huán)境的特征。它只是執(zhí)行命令并移動(dòng)到編程位置，不管途中是否存在一個(gè)對(duì)象。因此，為了防止事故，工業(yè)機(jī)器人通常在受保護(hù)的環(huán)境中操作。一個(gè)常見(jiàn)的設(shè)置是在機(jī)器人手臂周?chē)胖霉鈻拧９鈻诺妮敵鲞B接到控制柜，其將檢測(cè)光柵是否穿過(guò)并關(guān)閉機(jī)器人臂。另一種設(shè)置是在機(jī)器人手臂周?chē)胖脟鷻诓⒈O(jiān)視圍欄門(mén)的鎖。
物流機(jī)器人通常在人類(lèi)可能在其周?chē)沫h(huán)境中操作。因此，機(jī)器人不僅需要用于定位和映射的傳感器，而且需要用于檢測(cè)人的傳感器。可以使用超聲波、紅外或LIDAR等感測(cè)技術(shù)。除了用于防止碰撞的傳感器之外，還需要備用傳感器。如果機(jī)器人碰到物體，機(jī)器人內(nèi)部的開(kāi)關(guān)機(jī)械打開(kāi)，關(guān)閉機(jī)器人，直到操作者再次進(jìn)入操作模式。這對(duì)確保機(jī)器人停止，以防電子傳感器內(nèi)部出現(xiàn)故障很有必要。
最復(fù)雜的交互發(fā)生在人和協(xié)作機(jī)器人之間。必須確保在機(jī)器人手臂與人或任何物體之間發(fā)生碰撞的情況下，機(jī)器人手臂中集成的傳感器立即關(guān)閉機(jī)器人。如果一個(gè)傳感器或其后的電子電路發(fā)生故障，機(jī)器人也會(huì)關(guān)閉。因此，機(jī)器人制造商必須在機(jī)器人系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)冗余，以快速檢測(cè)并防止任何可能的碰撞情況。 |
