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无接触,才安全!协作机器人如何兼顾效率与安全?

viking666.com   2021年02月07日

  协作机器人因安全可靠,灵活易用,部署快速等特点,在确保工人安全前提下,能与人近距离协同工作,共同执行任务,从而进一步打开广阔的应用场景。同时,由于低成本,运用弹性高,投资回报快等优点,协作机器人越来越受到市场的青睐。

  过去,工业机器人为追求速度和性能的最大化而舍弃安全性,致使运行过程无法脱离安全护栏,因此传统工业机器人未能大规模广泛普及使用。

  与传统工业机器人不同,协作机器人被设计成与人类共享物理空间,与人一起协同工作,突破空间与场地的限制,释放了无限可能,而前提是拥有足够高的安全性。

  协作机器人与人一起工作

  协作机器人安全性如何实现?

  安全性问题解决不好,何谈人机协作?在协作机器人界,“安全”一直是厂商首要思考的问题!

  关于协作机器人的安全,在ISO/TS15066协作型机器人设计标准中,明确了四种安全协作类型:

  第一种是安全监控停止的方式,当人接近时停止运行,人离开立即恢复;

  第二种是手动引导,利用操控装置来引导机器人(常见于拖动示教);

  第三种是速度和分离监控,机器人的速度根据人的距离而变化,当人非常接近机器时速度降为零(停机);

  第四种是功率和力量限制,通过限制功率和力的输出来防止对人的受伤。

  但从实施方法上来看,协作机器人安全检测有两种类型,一种是碰前检测,另一种是碰后检测。

  碰前检测的方法是提前预知物体入侵,并作出减速的响应,最终在发生碰撞之前停机。这种方法优点是机器人可以全速运行,保证了生产效率。但其缺点也十分明显,当人频繁进入工作区的时候,机器人将被逼降低速度,或者停止任务,最终还是牺牲了效率。

  依赖于外部传感器的碰前检测

  此外,为了实时而有效地检测到入侵物体,必须搭建专门的监控系统,例如借助于安全地毯,视觉系统,安全光栅等检测装置,不仅占用工作空间,同时增加了机器人方案的整体成本。

  碰后检测即是碰撞检测的方法,当机器人与其它物理个体发生碰撞后,机器人立即停机,防止伤害的延续。碰撞检测是目前比较常见的一种方法,采用高灵敏度的力传感器或者电流环的方式来做检测,一旦发生触碰,便快速作出响应。

  碰撞检测试验

  实际上,碰撞检测是在碰撞后再作出响应,伤害已经发生。此外,为了保证伤害程度在可接受的范围内,需要对机器人输出的力,运行速度等进行限制,因此机器人的性能和效率将会大打折扣。

  无接触,才安全!效率与安全兼得

  有没有不降低机器人运行效率,不增加机器人额外成本,又能保障协作机器人安全的办法?

  答案是安全皮肤Dobot SafeSkin!一种非接触式安全感知检测解决方案。

  Dobot SafeSkin是越疆科技专门为协作机器人量身定制的独有的安全技术。无接触,才安全!安全皮肤能够在10-20cm距离检测到入侵物体,并在10ms内作出快速响应,充分保障了人的安全。

  基于越疆科技自主研发的碰前预感知安全技术,机器人无需提前减速,当人或障碍物接近机器人,碰撞即将发生的时候快速作出响应,暂停机器人运行,避免了伤害。当人离开后,机器人自动恢复运行,兼顾效率与安全。

  安全皮肤预感知技术让机器人获得高度安全性

  与传统的协作机器人碰撞检测方案不同,越疆安全皮肤采用碰撞中段检测技术,在保证生产效率的同时,为协作机器人提供非接触式的接近感知与碰撞预防等人机协作安全性解决方案。

  实践证明,安全皮肤解决方案能够让协作机器人在中低速运动下,完全避免伤害的发生。而在高速度运行下,能将碰撞损伤降低90%。

  此外,安全皮肤解决方案采用穿戴式包裹在机器人外表,具有即装即用,灵活部署的特点,不占用工作空间,不会增加机器人的额外的成本。同时安全皮肤是360度检测,具有覆盖面积大,感知距离远,响应速度快,抗干扰性强的特点,大幅增强了机器人的感知能力。

  安全性是协作机器人最重要的命题之一,越疆科技安全皮肤解决方案突破了传统安全技术的局限,在不增加成本,不浪费工作空间,同时兼顾效率的前提下,充分保障了人机协作的安全,为协作机器人的大规模应用和进入更广泛的场景提供了可能。

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