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【前沿】“慧眼”识人,传统工业机器人也能人机协作!

时间:2019-07-08 来源:机器人在线

2019年6月6日凌晨5时29分,某冶炼厂熔铸工序307班锌锭码垛作业线机械臂主操手在自动码垛机组未停机情况下,从未关闭的隔离栏安全门进入自动码垛机作业区域,在机械臂作业半径内进行场地卫生清扫。


最终事故导致操作手意外身亡。


事故现场图片


在科幻作家艾萨夫·阿西莫夫(Isaac Asimov)的作品中,他设想了一个无处不在的机器人参与劳动的世界。他预测了一套不可改变的三项定律来管理他们的行为,其中第一条是:机器人永远不会伤害人类,或坐视人类受伤。


但在现实生活中,这种机器人的存在似乎只是个美好的设想,至少不是现有的家用和工业机器人所能完全实现的。


那么,如何将自动化的高效率和柔性化生产特点与人类工作者的安全性相结合从而创造一种更好的生产方式呢?


就目前而言,协作机器人的使用是一种方法,但协作机器人普遍负载较小,与KUKA KR 1000 Titan或甚至ABB的IRB 6790 Foundry Prime等传统大型机器人相比,其承重力较弱且速度较慢,显然在效率方面没有传统机器人表现优异。



传统工业机器人在工作时,受限于技术和历史原因,为了保证安全需要采取某些措施把人类排除在工作区域外,例如:工厂的焊接、喷漆等工作完全不需要人的参与,因此用安全围栏/光栅围住即可,但是这样的话在很多需要人类介入的工作中就无法采用机器人来实现较高程度的自动化。


如果让机器人拥有一双“慧眼”


当工业机器人需要替代更多重复性的、生产环境恶劣的劳动时,让机器人拥有“视觉”,从而使工业机器人拥有感知和决策能力,以适应更多“机器换人”的生产场景,增加人机协作安全性,这样是不是能规避很多生产损耗和安全风险呢?


图片来源:网络整理


当我们给机器人装上智能视觉系统,机器人就具备了更加柔性的能力。简单来说,就是人眼能干什么机器人视觉就能干什么!只不过代替人眼的工业相机,跟手机相机没太大区别,外表更结实,也更具抗干扰性。


机器人视觉如何工作


一般机器人视觉系统包括一套或者多套成像系统、专用照明、传感器、软件蹲、控制单元等。


图片来源:网络整理


用工业相机替代人眼实现视觉的功能,人眼看到的是蒙娜丽莎的画像,而工业相机获得的是一个二维数组,二维数组里每一个数字都代表图像里的每个像素,通过获得的数组加上开发的智能软件和算法就可以获取想要的信息。


视觉应用设备品牌(部分)


相机拍摄机器人将抓取的工作区域或物体的照片,软件在图像中搜索可确定位置和方向的特征。该信息被发送到机器人控制器并更新编程的位置。


机器人视觉系统“安全”应用


最近国外企业开发出一种新型视觉解决方案,可允许像Titan或Foundry Prime一样大的机器人等自动化机械与工作人员一起“安全”工作。利用这项技术,工作人员可与传统大型工业机器人进行人机交互协作。



工作人员可自由且安全地出入大型机器人工作站。该视觉系统使用传感器来创建机器人工作范围的3D图,并在人类进入该区域时减慢或停止机器人工作程序。



在一个标准的工作站中,一般会安装四个传感器。按照区域扫描仪的方式计算出工作站中的具体形状。



系统将自动计算出图形并将所有这些图像组合在一起形成一个三维图像。然后对其进行处理并给到机器人命令,用于突发状况产生下能最大限度保障人类安全。



这种新型系统不仅适用于机器人单个工作站,同时也适用于机器人工作生产线,它可以加速故障清除过程。


赋予机器人智能的视觉,真正做到机器换人

我们说的“机器换人”并不是把人完全用机器人替掉,而是人干人最适合干的工作、更智能的工作,机器干重复的有伤害性的工作,而其中人机协作势必是未来的一个大方向。



在这点上协作机器人和传统的工业机器人之间并没有特别分明的界限,未来两者之间将会逐步走向融合。其中智能化是大势所趋,而人机协作则是智能化的初级阶段,未来传统的工业机器人将有一部分会走向协作。


提高智能视觉让机器人看见我们的世界,也让我们的世界因为机器人更加美好!

关键字: 机器人 市场动态
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