Hefðbundin iðnaðarvélmenni hafa mikið rúmmál og lágan öryggisstuðul, þar sem ekkert fólk er leyft innan rekstrarradíusins. Með aukinni eftirspurn eftir kraftmikilli óskipulagðri framleiðslu eins og nákvæmni framleiðslu og sveigjanlegri framleiðslu, hefur sambúð vélmenna við menn og vélmenni við umhverfið sett fram meiri kröfur um vélmennahönnun. Vélmenni með þennan hæfileika eru kölluð samvinnuvélmenni.
Samvinnuvélmennihafa marga kosti, þar á meðal léttan, umhverfisvænan, greindar skynjun, samvinnu manna og véla og auðvelda forritun. Á bak við þessa kosti er mjög mikilvæg aðgerð, sem er árekstrargreining - aðalhlutverkið er að draga úr áhrifum árekstrarkrafts á vélmenna líkamann, forðast skemmdir á vélmenna líkamanum eða jaðarbúnaði og enn mikilvægara, koma í veg fyrir að vélmenni valda mönnum tjóni.
Með þróun vísinda og tækni eru margar leiðir til að ná fram árekstrargreiningu fyrir samvinnuvélmenni, þar á meðal hreyfifræði, vélfræði, ljósfræði osfrv. Auðvitað eru kjarninn í þessum útfærsluaðferðum íhlutir með ýmsar greiningaraðgerðir.
Árekstursgreining samvinnuvélmenna
Tilkoma vélmenna er ekki ætlað að koma algjörlega í stað manna. Mörg verkefni krefjast samvinnu milli manna og vélmenna til að ljúka, sem er bakgrunnur fæðingar samvinnu vélmenna. Upprunalega ætlunin með því að hanna samvinnuvélmenni er að hafa samskipti og samvinnu við menn í vinnunni til að bæta vinnu skilvirkni og öryggi.
Í vinnuaðstæðum,samvinnuvélmennieiga í beinu samstarfi við menn og því er ekki hægt að leggja of mikla áherslu á öryggisatriði. Til að tryggja öryggi samvinnu manna og véla hefur iðnaðurinn mótað margar viðeigandi reglugerðir og staðla, með það að markmiði að huga að öryggisvandamálum samvinnu manna og véla frá hönnun samvinnuvélmenna.
Á sama tíma verða samvinnuvélmenni sjálfir einnig að tryggja öryggi og áreiðanleika. Vegna mikils rýmisfrelsis samstarfsvélmenna, sem aðallega koma í stað mannlegrar vinnu í flóknu og hættulegu umhverfi, er einnig nauðsynlegt að greina á skjótan og áreiðanlegan hátt hugsanlega árekstra í mölun, samsetningu, borun, meðhöndlun og annarri vinnu.
Til að koma í veg fyrir árekstra milli samvinnuvélmenna og manna og umhverfisins skipta hönnuðir árekstrargreiningu í grófum dráttum í fjögur stig:
01 Greining fyrir árekstur
Þegar þeir nota samvinnuvélmenni í vinnuumhverfi vona hönnuðir að þessi vélmenni geti kynnt sér umhverfið eins og menn og skipulagt eigin hreyfingarleiðir. Til að ná þessu setja hönnuðir upp örgjörva og greiningaralgrím með ákveðinni tölvuafli á samvinnuvélmenni og byggja eina eða fleiri myndavélar, skynjara og ratsjár sem greiningaraðferðir. Eins og getið er hér að ofan eru iðnaðarstaðlar sem hægt er að fylgja fyrir greiningu fyrir árekstur, eins og ISO/TS15066 hönnunarstaðall fyrir samvinnuvélmenni, sem krefst þess að samstarfsvélmenni hætti að keyra þegar fólk nálgast og jafni sig strax þegar fólk fer.
02 Árekstursgreining
Þetta er annað hvort já eða nei form, sem táknar hvort samstarfsvélmennið hafi rekist á. Til að forðast að kalla fram villur munu hönnuðir setja þröskuld fyrir samvinnuvélmenni. Stilling þessa þröskulds er mjög nákvæm og tryggir að ekki sé hægt að kveikja á honum oft á meðan það er mjög viðkvæmt til að forðast árekstra. Vegna þess að stjórn vélmenna byggir aðallega á mótorum, sameina hönnuðir þennan þröskuld við mótor aðlögunaralgrím til að ná árekstursstöðvun.
03 Árekstur einangrun
Eftir að kerfið hefur staðfest að árekstur hafi átt sér stað er nauðsynlegt að staðfesta tiltekinn áreksturspunkt eða áreksturslið. Tilgangurinn með því að innleiða einangrun á þessum tíma er að stöðva árekstursstaðinn. Árekstur einangrun afhefðbundin vélmennier náð með utanaðkomandi varnarlistum, en samvinnuvélmenni þarf að útfæra með reikniritum og öfugri hröðun vegna opins rýmis.
04 Árekstursþekking
Á þessum tímapunkti hefur samstarfsvélmennið staðfest að árekstur hafi átt sér stað og viðeigandi breytur hafa farið yfir viðmiðunarmörkin. Á þessum tímapunkti þarf örgjörvinn á vélmenninu að ákvarða hvort áreksturinn sé árekstur fyrir slysni byggt á skynjunarupplýsingum. Ef niðurstaðan er já, þarf samstarfsvélmennið að leiðrétta sjálft; Ef það er ákvarðað sem árekstur sem ekki er fyrir slysni mun samstarfsvélmennið stoppa og bíða eftir vinnslu manna.
Það má segja að árekstrarskynjun sé mjög mikilvæg tillaga fyrir samvinnuvélmenni til að ná sjálfsvitund, sem gefur möguleika á stórfelldri notkun samvinnuvélmenna og inn í fjölbreyttari sviðsmyndir. Á mismunandi stigum árekstra hafa samvinnuvélmenni mismunandi kröfur til skynjara. Til dæmis, í for-árekstursskynjunarstigi, er megintilgangur kerfisins að koma í veg fyrir að árekstrar verði, þannig að á ábyrgð skynjarans er að skynja umhverfið. Það eru margar innleiðingarleiðir, svo sem umhverfisskynjun sem byggir á sjón, umhverfisskynjun sem byggir á millimetrabylgju ratsjá og umhverfisskynjun sem byggir á lidar. Þess vegna þarf að samræma samsvarandi skynjara og reiknirit.
Eftir að árekstur verður er mikilvægt fyrir samstarfsvélmenni að vera meðvitaðir um árekstursstað og -stig eins fljótt og auðið er til að gera frekari ráðstafanir til að koma í veg fyrir að ástandið versni enn frekar. Árekstursskynjarinn gegnir hlutverki á þessum tíma. Algengustu árekstrarskynjararnir eru vélrænir árekstrarskynjarar, segulmagnaðir árekstrarskynjarar, piezoelectric árekstrarskynjarar, árekstrarskynjarar álagstegundar, árekstrarskynjarar með piezoresistive plötu og árekstrarskynjara af kvikasilfursrofa.
Við vitum öll að meðan á aðgerðum samvinnuvélmenna stendur verður vélfæraarmurinn fyrir togi úr mörgum áttum til að láta vélfæraarminn hreyfast og virka. Eins og sýnt er á myndinni hér að neðan mun verndarkerfið sem búið er árekstrarskynjurum beita sameinuðum tog-, tog- og ásálagsviðbragðskrafti þegar það greinir árekstur og samstarfsvélmennið hættir samstundis að virka.
Birtingartími: 27. desember 2023
