Tradisionele industriële robotte het 'n groot volume en lae veiligheidsfaktor, aangesien daar geen mense binne die bedryfsradius toegelaat word nie. Met die toenemende vraag na dinamiese ongestruktureerde produksie soos presisievervaardiging en buigsame vervaardiging, het die naasbestaan van robotte met mense en robotte met die omgewing hoër vereistes vir robotontwerp gestel. Robotte met hierdie vermoë word samewerkende robotte genoem.
Samewerkende robotshet baie voordele, insluitend liggewig, omgewingsvriendelikheid, intelligente persepsie, mens-masjien samewerking en gemak van programmering. Agter hierdie voordele is daar 'n baie belangrike funksie, wat botsingsopsporing is - die hooffunksie is om die impak van botsingskrag op die robotliggaam te verminder, skade aan die robotliggaam of perifere toerusting te vermy, en meer belangrik, te verhoed dat die robot skade aan mense veroorsaak.
Met die ontwikkeling van wetenskap en tegnologie, is daar baie maniere om botsingsopsporing vir samewerkende robotte te bereik, insluitend kinematika, meganika, optika, ens. Natuurlik is die kern van hierdie implementeringsmetodes komponente met verskeie opsporingsfunksies.
Botsingsopsporing van samewerkende robotte
Die opkoms van robotte is nie bedoel om mense heeltemal te vervang nie. Baie take vereis samewerking tussen mense en robotte om te voltooi, wat die agtergrond is van die geboorte van samewerkende robotte. Die oorspronklike bedoeling van die ontwerp van samewerkende robotte is om interaksie en samewerking met mense in die werk, ten einde werk doeltreffendheid en veiligheid te verbeter.
In 'n werkscenario,samewerkende robotswerk direk met mense saam, dus kan veiligheidskwessies nie oorbeklemtoon word nie. Om die veiligheid van mens-masjien-samewerking te verseker, het die bedryf baie relevante regulasies en standaarde geformuleer, met die doel om die veiligheidskwessies van mens-masjien-samewerking te oorweeg vanaf die ontwerp van samewerkende robotte.
Intussen moet samewerkende robotte self ook veiligheid en betroubaarheid verseker. As gevolg van die hoë mate van ruimtelike vryheid van samewerkende robotte, wat hoofsaaklik menslike werk in komplekse en gevaarlike omgewings vervang, is dit ook nodig om vinnig en betroubaar potensiële botsings in slyp-, monteer-, boor-, hantering- en ander werk op te spoor.
Om botsings tussen samewerkende robotte en mense en die omgewing te voorkom, verdeel ontwerpers botsingsopsporing rofweg in vier fases:
01 Pre-botsing opsporing
Wanneer samewerkende robotte in 'n werksomgewing ontplooi word, hoop ontwerpers dat hierdie robotte soos mense met die omgewing vertroud kan wees en hul eie bewegingspaaie kan beplan. Om dit te bereik, installeer ontwerpers verwerkers en opsporingsalgoritmes met sekere rekenaarkrag op samewerkende robotte, en bou een of meer kameras, sensors en radars as opsporingsmetodes. Soos hierbo genoem, is daar industriestandaarde wat gevolg kan word vir pre-botsing opsporing, soos die ISO/TS15066 gesamentlike robot ontwerp standaard, wat vereis dat gesamentlike robotte ophou hardloop wanneer mense nader en onmiddellik herstel wanneer mense vertrek.
02 Botsingsopsporing
Dit is 'n óf ja óf nee vorm, wat verteenwoordig of die samewerkende robot gebots het. Om te verhoed dat foute veroorsaak word, sal ontwerpers 'n drempel vir samewerkende robotte stel. Die instelling van hierdie drempel is baie noukeurig, om te verseker dat dit nie gereeld geaktiveer kan word nie, terwyl dit ook uiters sensitief is om botsings te vermy. As gevolg van die feit dat die beheer van robotte hoofsaaklik op motors staatmaak, kombineer ontwerpers hierdie drempel met motoraanpasbare algoritmes om botsingsstop te bereik.
03 Botsingsisolasie
Nadat die stelsel bevestig het dat 'n botsing plaasgevind het, is dit nodig om die spesifieke botsingspunt of botsingsgewrig te bevestig. Die doel van die implementering van isolasie op hierdie tydstip is om die botsingsterrein te stop. Die botsing isolasie vantradisionele robotteword bereik deur middel van eksterne veiligheidsrelings, terwyl samewerkende robotte geïmplementeer moet word deur algoritmes en omgekeerde versnelling as gevolg van hul oop ruimte.
04 Botsingsherkenning
Op hierdie stadium het die samewerkende robot bevestig dat 'n botsing plaasgevind het, en die relevante veranderlikes het die drempel oorskry. Op hierdie stadium moet die verwerker op die robot bepaal of die botsing 'n toevallige botsing is gebaseer op waarnemingsinligting. As die oordeelsresultaat ja is, moet die samewerkende robot self regstel; As dit as 'n nie-toevallige botsing bepaal word, sal die samewerkende robot stop en wag vir menslike verwerking.
Daar kan gesê word dat botsingsopsporing 'n baie belangrike voorstel vir samewerkende robotte is om selfbewustheid te bereik, wat die moontlikheid bied vir die grootskaalse toepassing van samewerkende robotte en om 'n wyer reeks scenario's te betree. By verskillende botsingstadiums het samewerkende robotte verskillende vereistes vir sensors. Byvoorbeeld, in die voorbotsing-opsporingstadium is die hoofdoel van die stelsel om te verhoed dat botsings plaasvind, dus is die verantwoordelikheid van die sensor om die omgewing waar te neem. Daar is baie implementeringsroetes, soos visiegebaseerde omgewingspersepsie, millimetergolfradargebaseerde omgewingspersepsie en lidar-gebaseerde omgewingspersepsie. Daarom moet ooreenstemmende sensors en algoritmes gekoördineer word.
Nadat 'n botsing plaasgevind het, is dit belangrik vir samewerkende robotte om so gou moontlik bewus te wees van die botsingspunt en -graad, om verdere maatreëls te tref om te verhoed dat die situasie verder versleg. Die botsingsdetectiesensor speel in hierdie tyd 'n rol. Die algemene botsingsensors sluit in meganiese botsingsensors, magnetiese botsingsensors, piëzo-elektriese botsingsensors, spanningtipe botsingsensors, piëzoresistiewe plaatbotsingsensors en kwikskakelaar tipe botsingsensors.
Ons weet almal dat die robotarm tydens die werking van samewerkende robotte aan wringkrag vanuit baie rigtings onderwerp word om die robotarm te laat beweeg en werk. Soos in die figuur hieronder getoon, sal die beskermingstelsel toegerus met botsingsensors 'n gekombineerde wringkrag, wringkrag en aksiale lasreaksiekrag toepas wanneer 'n botsing bespeur word, en die samewerkende robot sal onmiddellik ophou werk.
Postyd: 27 Desember 2023
