機(jī)械社區(qū)

     隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，以及電子制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，協(xié)作機(jī)器人成為熱門(mén)話題，你以為協(xié)作機(jī)器人只是沒(méi)有安全圍欄的機(jī)器人嗎？那就大錯(cuò)特錯(cuò)了，下面我們來(lái)消除誤解吧~

　　協(xié)作機(jī)器人的定義是指被設(shè)計(jì)成可以在協(xié)作區(qū)域內(nèi)與人直接進(jìn)行交互的機(jī)器人，協(xié)作區(qū)域即為機(jī)器人和人類(lèi)可以同時(shí)工作的區(qū)域。

　　協(xié)作機(jī)器人與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的主要差別有兩點(diǎn)：

　　首先是兩種機(jī)器人所面向的目標(biāo)市場(chǎng)不同，最初協(xié)作機(jī)器人的研發(fā)是為了提升中小企業(yè)的勞動(dòng)力水平，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力，就可以避免勞動(dòng)力外包的情況（將工作機(jī)會(huì)留在國(guó)內(nèi)），因此協(xié)作機(jī)器人最初的市場(chǎng)就是中小企業(yè)，協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展壯大也和中小企業(yè)分不開(kāi)。

　　其次就是二者替代的對(duì)象不一樣。傳統(tǒng)機(jī)器人代替生產(chǎn)線中的機(jī)器，機(jī)器人做為整個(gè)生產(chǎn)線中的組成部分，如果某個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)器人壞了，在沒(méi)有設(shè)計(jì)備份的情況下，整個(gè)產(chǎn)線可能要停工。相比之下，協(xié)作機(jī)器人具有柔性特點(diǎn)，代替的是人，二者之間可以互換，整個(gè)生產(chǎn)流程靈活性很強(qiáng)。

　　協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)得益于其四大屬性：

　　安全級(jí)監(jiān)測(cè)站——這種操作模式要求機(jī)器人系統(tǒng)監(jiān)控工作區(qū)域，當(dāng)有人進(jìn)入?yún)f(xié)同工作區(qū)域時(shí)，停止一切動(dòng)作。這種監(jiān)測(cè)可能涉及使用激光監(jiān)測(cè)是否有人跨越工作區(qū)邊緣，切換到監(jiān)測(cè)封閉空間是否打開(kāi)了門(mén)，以及類(lèi)似的東西。

　　手動(dòng)示教——此類(lèi)機(jī)器人不具備自主功能，需要工人操作員控制機(jī)器人的每一個(gè)動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)的速度也受到監(jiān)控，并保持在機(jī)器人內(nèi)部系統(tǒng)的安全限值內(nèi)。

　　速度和分離監(jiān)測(cè)——機(jī)器人以這種方式監(jiān)測(cè)和限制他們的運(yùn)動(dòng)速度，并監(jiān)測(cè)協(xié)同工作區(qū)域里各個(gè)部件和工人的距離。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)必須保持在與工人的最小距離之外，或者當(dāng)工人離得太近時(shí)，機(jī)器人將停止運(yùn)動(dòng)。

　　功率和力量限制——當(dāng)此類(lèi)機(jī)器人有運(yùn)動(dòng)速度和功率限制的設(shè)計(jì)，當(dāng)它與工人或其他物體接觸時(shí)，內(nèi)置的傳感器就能檢測(cè)到。當(dāng)類(lèi)似接觸發(fā)生時(shí)，速度和功率限制將使得碰撞能量不足以造成嚴(yán)重傷害。

　　協(xié)作機(jī)器人近些年火熱的很大原因在于市場(chǎng)需求的轉(zhuǎn)變。

　　從價(jià)格上來(lái)看，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的價(jià)格并不高，然而為了保證重復(fù)精度等，除了對(duì)機(jī)器人本身的設(shè)計(jì)要求之外還需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行特定的配置和編程，這對(duì)于大多數(shù)終端用戶來(lái)說(shuō)很難實(shí)現(xiàn)，因此機(jī)器人自動(dòng)化產(chǎn)線往往需要系統(tǒng)集成商根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況提供解決方案，這樣一條機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線的成本就大大提高了。而且機(jī)器人一旦發(fā)生故障，會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)線的工作情況，由此產(chǎn)生更多費(fèi)用。

　　如今，新興行業(yè)產(chǎn)品特點(diǎn)逐漸向“小批量、多品種”轉(zhuǎn)變，對(duì)于機(jī)器人的靈活性要求很高，協(xié)作機(jī)器人的柔性特點(diǎn)剛好可以應(yīng)對(duì)這一市場(chǎng)需求，無(wú)需根據(jù)產(chǎn)品的變化更換機(jī)器人，只通過(guò)簡(jiǎn)單編程就能迅速適應(yīng)下一個(gè)工作任務(wù)。協(xié)作機(jī)器人的易操作性更讓毫無(wú)基礎(chǔ)的工人就能完成新任務(wù)的編程，節(jié)約了人工和時(shí)間成本。

　　此外安全性也是十分重要的一個(gè)原因。大多數(shù)傳統(tǒng)的機(jī)器人出于安全性考慮都需要安裝安全圍欄進(jìn)行隔離，以保證工人的安全。而安全圍欄就使人與機(jī)器人的交互效率大打折扣，協(xié)作機(jī)器人的安全性剛好彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，人與機(jī)器人可以并肩工作，更節(jié)約了場(chǎng)地成本。

　　雖然有諸多優(yōu)勢(shì)，然而協(xié)作機(jī)器人也有很明顯的缺點(diǎn)，并不能夠完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)器人。

　　為了確保安全性，協(xié)作機(jī)器人對(duì)力和碰撞能力進(jìn)行了控制，因此導(dǎo)致運(yùn)行速度比較慢，通常只有傳統(tǒng)機(jī)器人的三分之一到二分之一；

　　為了減少機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能，協(xié)作機(jī)器人一般重量比較輕，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，這就造成整個(gè)機(jī)器人的剛性不足，定位精度相比傳統(tǒng)機(jī)器人差1個(gè)數(shù)量級(jí)；

　　低自重，低能量的要求，導(dǎo)致協(xié)作機(jī)器人體型都很小，負(fù)載一般在10kg以下，工作范圍只與人的手臂相當(dāng)，很多場(chǎng)合無(wú)法使用。

　　相信未來(lái)協(xié)作機(jī)器人將逐漸變成一個(gè)過(guò)渡的概念，隨著技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)所有的機(jī)器人都應(yīng)該具備與人類(lèi)一起安全協(xié)同工作的特性。