發(fā)展迅速的服務(wù)型機(jī)器人市場(chǎng)

“2016年，當(dāng)我的研究報(bào)告‘人工裝配線上的輕量級(jí)機(jī)器人-始于簡(jiǎn)，達(dá)至優(yōu)’發(fā)布時(shí)，還很難在常規(guī)裝配領(lǐng)域找到人機(jī)協(xié)作的應(yīng)用。如今，人口結(jié)構(gòu)變化帶來(lái)了生產(chǎn)線升級(jí)的壓力，同時(shí)輕量級(jí)機(jī)器人的價(jià)格和技術(shù)也不斷優(yōu)化，新型機(jī)器人和外圍設(shè)備源源不斷地進(jìn)入市場(chǎng)，削減了企業(yè)投資成本，開(kāi)拓了新的視野。我希望能在自動(dòng)化水平相對(duì)較低的領(lǐng)域掀起一波新的改革浪潮?！薄猈ilhelmBauer教授，德國(guó)弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)工業(yè)工程研究所(FraunhoferIAO)執(zhí)行董事

圖1，服務(wù)型機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人家族的新成員

最初，工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)型機(jī)器人的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是不同的，所針對(duì)的應(yīng)用領(lǐng)域也不同，但現(xiàn)在兩者正慢慢趨于相同。

可能有些人對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的印象還停留在那種永久固定安裝在工廠里，用于焊接或者抓取粗重部件的大型機(jī)器人，他們將人類(lèi)從費(fèi)力的工作任務(wù)中解放出來(lái)。而其實(shí)，工廠中的機(jī)器人正悄然發(fā)生著變化，越來(lái)越多的輕量級(jí)的、小型的機(jī)器人手臂出現(xiàn)在工廠里，它們的設(shè)計(jì)初衷是“向人類(lèi)伸出援手”，可以在人類(lèi)的力量水平上給予支持，完成一些重復(fù)性的單調(diào)的工作，使工人的工作更輕松。

服務(wù)型機(jī)器人具有更大的靈活性和更多的自主性，因此在制造業(yè)獲得了立足之地。

甚至有人說(shuō)，它們代表著未來(lái)。

服務(wù)型機(jī)器人的“元老”

圖2，服務(wù)機(jī)器人的“元老”|圖片來(lái)源：Wikipedia

還記得星球大戰(zhàn)中那個(gè)喋喋不休的C3PO嗎?它一路伴隨主人，完成了一系列的重要偉大任務(wù)。還有那個(gè)憨態(tài)可掬的機(jī)器人R2D2，雖然只有0.96米高的身體，卻擁有塞滿(mǎn)各種工具的附加臂，它是一個(gè)了不起的太空船技工，無(wú)數(shù)次幫助主人度過(guò)難關(guān)。它們可以算是服務(wù)機(jī)器人中的“元老”了。

在現(xiàn)實(shí)中，服務(wù)型機(jī)器人最早起源于亞洲，現(xiàn)在它們不僅出現(xiàn)在家庭和公共場(chǎng)所中，也逐漸開(kāi)始應(yīng)用于工廠中。

安全性至關(guān)重要

不管是傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人，還是現(xiàn)在新興的人機(jī)協(xié)作應(yīng)用，安全性都是必須關(guān)注的重點(diǎn)。

2011年頒布的ENISO10218-1/-2標(biāo)準(zhǔn)，面向的是傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，它對(duì)工業(yè)機(jī)器人的安全性做了詳細(xì)的描述。

而ISO/TS15066則是專(zhuān)門(mén)針對(duì)人機(jī)協(xié)作應(yīng)用的技術(shù)說(shuō)明，描述了不同的人機(jī)協(xié)作概念、詳細(xì)的安全要求、安全設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等，還規(guī)定了機(jī)器人速度和壓力對(duì)人體特定部位沖擊所造成的傷害臨界值等。

為了保證人機(jī)協(xié)作的安全性，機(jī)器人一般采用輕量化設(shè)計(jì)，限制運(yùn)行的速度和電機(jī)功率，應(yīng)用檢測(cè)力和壓強(qiáng)的碰撞測(cè)量系統(tǒng)，采用安全控制器技術(shù)等，從根源上避免傷害。

“始于簡(jiǎn)，達(dá)至優(yōu)”

在保證安全的前提下，如果服務(wù)型機(jī)器人具有編程簡(jiǎn)便和易于操控的優(yōu)勢(shì)，那它就更容易被用戶(hù)所接受：越簡(jiǎn)單越好。

以前，機(jī)器人對(duì)操作員工的要求較高，只有制造商或者經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)人員才能熟練使用機(jī)器人，完成配置、編程以及維護(hù)的工作，普通用戶(hù)并不具備這樣的能力。

但是在家庭或公共場(chǎng)合，大多數(shù)機(jī)器人都可以通過(guò)手勢(shì)、聲音或者觸摸屏來(lái)控制。現(xiàn)在，這種趨勢(shì)也進(jìn)入了工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域：比如，通過(guò)手勢(shì)引導(dǎo)或者易于操作的圖形化界面實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的操控。而且，隨著深度學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，人們可以與機(jī)器直觀交互(比如人形機(jī)器人)，建立關(guān)系，使用并擴(kuò)展它的數(shù)據(jù)知識(shí)庫(kù)。

即使操作員本身并沒(méi)有編程的能力，也可以完成對(duì)機(jī)器人的訓(xùn)練，使得機(jī)器人可以執(zhí)行越來(lái)越多的新任務(wù)。

圖3，易于操控的皮爾磁機(jī)器人模塊

皮爾磁的服務(wù)型機(jī)器人模塊

作為一家專(zhuān)注于安全和創(chuàng)新的企業(yè)，皮爾磁全新推出了服務(wù)型機(jī)器人模塊，為客戶(hù)提供面向工業(yè)環(huán)境的安全機(jī)器人解決方案。

皮爾磁的服務(wù)型機(jī)器人模塊包含PRBT機(jī)械臂、PRCM控制模塊、PRTM操作模塊和ROS模塊，同時(shí)，PROBms碰撞測(cè)量系統(tǒng)可為安全應(yīng)用提供可靠支持。

這些模塊的組合經(jīng)過(guò)德國(guó)法定事故保險(xiǎn)協(xié)會(huì)(DGUV)認(rèn)證，遵循ENISO10218-1標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足安全機(jī)器人應(yīng)用的所有要求，可以幫助客戶(hù)簡(jiǎn)化CE認(rèn)證的流程。

圖4，皮爾磁服務(wù)型機(jī)器人模塊

皮爾磁服務(wù)型機(jī)器人的特點(diǎn)：

●STO和SBC安全功能，以及通過(guò)安全控制器達(dá)到機(jī)器人系統(tǒng)的功能安全，確保最高安全等級(jí);

●基于皮爾磁公司的高性能運(yùn)動(dòng)控制技術(shù);

●不受制于制造商的開(kāi)源軟件，為用戶(hù)提供高質(zhì)量ROS產(chǎn)品包，它們符合工業(yè)質(zhì)量要求，可直接應(yīng)用于工業(yè)和服務(wù)型機(jī)器人環(huán)境;

●每一個(gè)模塊都帶有開(kāi)放的接口(例如ROS和CANopen)，具有最佳兼容性，用戶(hù)可以將皮爾磁的模塊與第三方產(chǎn)品比如夾具組合使用;

●即插即用，快速安裝連接，快速調(diào)試;

●支持24VDC供電電源，可以通過(guò)電池供電，更適用于移動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域-比如與自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AGV)組合使用。

皮爾磁的服務(wù)型機(jī)器人模塊開(kāi)啟了新的應(yīng)用領(lǐng)域：

●工業(yè)環(huán)境中的拾取和貼裝應(yīng)用

●從裝配到質(zhì)量控制再到機(jī)器進(jìn)料

●模塊化、部分自動(dòng)化的小型機(jī)器人單元

●使用自動(dòng)化車(chē)輛引導(dǎo)系統(tǒng)(AGVS)的應(yīng)用

●高校教學(xué)和研發(fā)環(huán)境中的應(yīng)用

選擇皮爾磁服務(wù)型安全機(jī)器人模塊，用戶(hù)可以創(chuàng)建獨(dú)一無(wú)二的安全機(jī)器人應(yīng)用，既可以應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境，也可以應(yīng)用在服務(wù)領(lǐng)域，給操作人員帶來(lái)非常實(shí)用的支持，使日常工作更安全，更人性化，從而提高生產(chǎn)效率。