以下是Pilz對Matthias Umbreit博士的訪談;Matthias Umbreit博士供職于德國法定事故保險(xiǎn)機(jī)構(gòu),,擔(dān)任機(jī)械,、系統(tǒng)和生產(chǎn)自動(dòng)化部門主管,,負(fù)責(zé)木材和金屬專業(yè)領(lǐng)域,;訪談主題是人類與機(jī)器人之間的安全協(xié)作,。! S$ z/ m% R3 ~' |2 Z+ r W+ i
5 l$ b. V8 ?5 P# V8 J 工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人用量增加背后的原因是什么,?
. ^5 n, i- I4 ^3 t2 z; ?8 h T 為了在德國這樣一個(gè)高薪資國家保留制造業(yè),,自動(dòng)化正穩(wěn)步崛起。德國使用機(jī)器人的密度僅次于美國和日本,。機(jī)器人在所有行業(yè)均有應(yīng)用,,特別是在汽車行業(yè)、車身制造及金屬和木材加工行業(yè),。這些行業(yè)越來越需要提高生產(chǎn)方式的經(jīng)濟(jì)效益,,換言之,必須在經(jīng)濟(jì)上切實(shí)可行,。在批量生產(chǎn)規(guī)模不斷縮減的時(shí)代,,生產(chǎn)過程需要具備更大的靈活性:不論在什么情況下,制定生產(chǎn)過程中的各個(gè)生產(chǎn)步驟時(shí),,都要盡量高效,、經(jīng)濟(jì);未來的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工人和機(jī)器人在生產(chǎn)過程中始終靈活協(xié)作,。8 ~, L. b3 a2 \, v2 [( D
機(jī)器人在其中扮演什么樣的角色,?4 ? L0 W! j9 w) N8 V
新一代協(xié)同機(jī)器人正在開啟更多的應(yīng)用領(lǐng)域。以往完全人工化的工作站現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化,。這種分工方式日益收獲經(jīng)濟(jì)效益,,在人機(jī)工程學(xué)和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)方面也同樣如此:在歸類為“紅色”的工作站,由機(jī)器人負(fù)責(zé)涉及自身單方面工作負(fù)荷的工作過程,例如高空工作,。此外,,機(jī)器人還負(fù)責(zé)具有重復(fù)性及要求精確度的工作步驟,例如擰螺絲,。機(jī)器人在特定任務(wù)中的參與度有可能差別很大,。機(jī)器人可在工作階段發(fā)揮日益增強(qiáng)的作用,并且無需從一開始就執(zhí)行整個(gè)工作過程,。
. \7 S* w+ U% i5 D 安全有多么重要,?
) u9 H. K v3 E- Z 機(jī)器人與人類的接近意味著安全性成為首要考慮因素。研究項(xiàng)目中掌握的生物機(jī)械學(xué)限值指明了與人體接觸時(shí)允許施加多大的壓力或力,。這些限制取決于所述的身體部位,。您可在DGUV信息中查詢這些限值,此外這些限值也已整合到國際標(biāo)準(zhǔn)中,。作為安全功能的組成部分,,控制部件(例如力矩監(jiān)控器或速度監(jiān)控器)顯然亦須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
% R) w- Z3 O- w8 i& L& {) U( X 采取的協(xié)作形式有哪些,?/ g% P ^9 W* z. @
有四種不同類型的協(xié)作:第一種,,安全受監(jiān)控停止。在此情況下,,如果工人進(jìn)入共享工作空間,,機(jī)器人便會(huì)停機(jī),一旦工人離開共享工作空間,,機(jī)器人便會(huì)重新啟動(dòng),。第二種,人工控制,。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)由工人進(jìn)行控制,。第三種,,速度和距離監(jiān)控,。在這種類型中,機(jī)器人防止人機(jī)接觸,,實(shí)現(xiàn)方式為,,當(dāng)機(jī)器人和工人互相靠近時(shí),機(jī)器人降低速度,,然后當(dāng)雙方互相離開時(shí),,再次提高速度。第四種,,壓強(qiáng)和力度限制,,這種類型日益成為關(guān)注焦點(diǎn),并且投入實(shí)踐。在這種類型中,,通過技術(shù)手段將工人和機(jī)器人之間的接觸力限制在無害水平,。因此壓強(qiáng)和力度限制日益成為人機(jī)協(xié)作安全實(shí)施的重要趨勢。但是采用上述前三種協(xié)作類型的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人還會(huì)繼續(xù)存在,。
1 w; W- l+ p! X$ t7 G- e. b7 q" r$ c 人類在未來人機(jī)協(xié)作中起到什么樣的作用,?其中有哪些挑戰(zhàn)?
1 }: g- W+ q, O9 C% m3 ? 除了安全性,,機(jī)器人工作站在經(jīng)濟(jì)上取得成功的重要因素還有系統(tǒng)的人機(jī)工程學(xué)和機(jī)器人的適應(yīng)性和用戶友好性,。從真正意義上說,主動(dòng)進(jìn)行技術(shù)教育和技術(shù)接觸至關(guān)重要,。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),,工人對協(xié)同機(jī)器人的反響非常積極,能夠準(zhǔn)確理解機(jī)器人的意圖:作為一種具有多用途的有益工具,,機(jī)器人可與工人進(jìn)行協(xié)作,,共同完成全新的工作過程,從而幫助我們執(zhí)行繁重困難的任務(wù),。
& d' V5 W( P5 y 您認(rèn)為接下來幾年內(nèi)人機(jī)協(xié)作的應(yīng)用會(huì)怎樣發(fā)展,?
: p3 V0 D n/ x) c& q! ], i" ]' r 下一代工業(yè)機(jī)器人將針對專門任務(wù)進(jìn)行配備。輕型機(jī)器人帶有力度傳感器,、專門圓角處理或柔性的抓爪系統(tǒng)等裝置,,不再會(huì)對工人帶來危險(xiǎn)。此外,,它們還有可能配備觸覺防護(hù)裝置,。因此,我們未來將會(huì)看到專門開發(fā)設(shè)計(jì)用于密切人機(jī)協(xié)作的新一代工業(yè)機(jī)器人,。但是還必須從全面的角度,,將應(yīng)用視為一個(gè)系統(tǒng),包括機(jī)器人工具和設(shè)備,,特別是專門設(shè)計(jì)用于人機(jī)協(xié)作的工具,。此外, 還有必要開發(fā)各種測量系統(tǒng),,以使應(yīng)用中的力度和壓力等參數(shù)可以測量,。其目標(biāo)是使系統(tǒng)集成商可以盡量簡單地對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。在這一方面我們已經(jīng)步入正軌,。
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