為了更加安全地使用協(xié)作機(jī)器人，利用傳感器等設(shè)備設(shè)置看不見的防護(hù)欄。在“2016漢諾威工業(yè)博覽會(huì)”（Hannover Messe 2016）上，多家企業(yè)展出了基于這種理念的安全系統(tǒng)。
各企業(yè)的系統(tǒng)的基礎(chǔ)要素十分相似，這些安全系統(tǒng)的工作原理是，當(dāng)有人靠近正在工作的機(jī)器人時(shí)，此前高速工作的機(jī)器人會(huì)降低作業(yè)速度，當(dāng)人進(jìn)一步靠近時(shí)，機(jī)器人就會(huì)停止動(dòng)作。
德國(guó)傳感器廠商西克（Sick）的系統(tǒng)使用了4臺(tái)二維激光測(cè)距傳感器（圖1）。在機(jī)器人周圍的環(huán)境中安裝了傳感器。在設(shè)置機(jī)器人的臺(tái)座下方安裝了兩個(gè)傳感器，用于進(jìn)行水平方向的監(jiān)控。這些傳感器可以檢測(cè)出靠近機(jī)器人的人等障礙物。當(dāng)有人靠近一定范圍時(shí)，機(jī)器人的動(dòng)作就會(huì)放慢。
圖1 西克展出的協(xié)作機(jī)器人用安全系統(tǒng)，使用了二維激光測(cè)距傳感器
圖2 皮爾磁的三維攝像頭
還有兩個(gè)傳感器安裝在機(jī)器人旁邊的柱子上方，測(cè)量范圍是與地面垂直的區(qū)域，正好在機(jī)器人兩側(cè)形成了看不到的“幕墻”。系統(tǒng)可通過(guò)該傳感器檢測(cè)出人的手臂等進(jìn)入機(jī)器人作業(yè)空間內(nèi)的障礙物，并讓機(jī)器人停止工作。據(jù)西克介紹，“我們公司擁有足夠的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建該系統(tǒng)所需時(shí)間要看生產(chǎn)線的大小，如果是與德國(guó)庫(kù)卡（KUKA）的協(xié)作機(jī)器人LBR iiwa搭配使用，大約只需1天就能構(gòu)建起該安全系統(tǒng)”。
從事工廠用安全傳感器及安全系統(tǒng)業(yè)務(wù)的德國(guó)皮爾磁（Pilz）公司使用了安裝在天花板上的三維攝像頭（圖2）。以掌握人的位置。該公司也與西克一樣，將安全系統(tǒng)與庫(kù)卡的LBR iiwa組合在一起進(jìn)行了演示（圖3）。
圖3 皮爾磁在演示安全系統(tǒng)時(shí)，使用了庫(kù)卡的協(xié)作機(jī)器人LBR iiwa
圖4 博世展出的協(xié)作機(jī)器人安全系統(tǒng)。當(dāng)有人進(jìn)入白色圓形區(qū)域時(shí)，機(jī)器人就會(huì)放慢作業(yè)動(dòng)作。黃色殼體為西克的二維激光測(cè)距傳感器
協(xié)作機(jī)器人的用戶企業(yè)也展出了同樣的系統(tǒng)，那就是德國(guó)汽車部件廠商博世（Robert Bosch）。該公司利用西克的傳感器構(gòu)建了安全系統(tǒng)（圖4）。與前兩家公司的系統(tǒng)一樣，當(dāng)有人靠近機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人就會(huì)降低作業(yè)速度。但機(jī)器人停止工作時(shí)，并不是由外部傳感器來(lái)檢測(cè)，而是由機(jī)器人自身來(lái)檢測(cè)人的靠近并停止工作。
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