Traditionell Industrieroboter hunn e grousst Volumen a niddere Sécherheetsfaktor, well et keng Leit am Operatiounsradius erlaabt sinn. Mat der wuessender Nofro fir dynamesch onstrukturéiert Produktioun wéi Präzisiounsfabrikatioun a flexibel Fabrikatioun, huet d'Zesummeliewen vu Roboteren mat Mënschen a Roboter mat der Ëmwelt méi héich Ufuerderunge fir Roboter Design gestallt. Roboter mat dëser Fäegkeet ginn kollaborativ Roboter genannt.
Zesummenaarbecht Roboterenhu vill Virdeeler, dorënner liicht, Ëmweltfrëndlechkeet, intelligent Perceptioun, Mënsch-Maschinn Zesummenaarbecht, a Liichtegkeet vun programméiere. Hannert dëse Virdeeler gëtt et eng ganz wichteg Funktioun, déi d'Kollisiounserkennung ass - d'Haaptfunktioun ass den Impakt vun der Kollisiounskraaft op de Roboterkierper ze reduzéieren, Schied un de Roboterkierper oder Peripheriegeräter ze vermeiden, a méi wichteg, de Roboter ze verhënneren de Mënsch Schued verursaachen.
Mat der Entwécklung vu Wëssenschaft an Technologie ginn et vill Weeër fir Kollisiounserkennung fir kollaborativ Roboteren z'erreechen, dorënner Kinematik, Mechanik, Optik, etc. Natierlech sinn de Kär vun dësen Implementéierungsmethoden Komponenten mat verschiddenen Detektiounsfunktiounen.
Kollisiounserkennung vu kollaborativen Roboteren
D'Entstoe vu Roboteren ass net geduecht fir de Mënsch komplett ze ersetzen. Vill Aufgaben erfuerderen Zesummenaarbecht tëscht Mënschen a Roboteren fir ze kompletéieren, wat den Hannergrond vun der Gebuert vu kollaborativen Roboteren ass. Déi ursprénglech Absicht fir kollaborativ Roboteren ze designen ass fir mat Mënschen an der Aarbecht ze interagéieren an ze kollaboréieren, fir d'Aarbechtseffizienz a Sécherheet ze verbesseren.
An engem Aarbechtsszenario,kollaborativ Roboterendirekt mat de Mënschen kollaboréieren, sou datt d'Sécherheetsprobleemer net iwwerhaapt kënne betount ginn. Fir d'Sécherheet vun der Mënsch-Maschinn Zesummenaarbecht ze garantéieren, huet d'Industrie vill relevant Reglementer a Standarden formuléiert, mam Zil d'Sécherheetsprobleemer vun der Mënsch-Maschinn Kooperatioun aus dem Design vu kollaborativen Roboteren ze berücksichtegen.
Mëttlerweil musse kollaborativ Roboter selwer och Sécherheet an Zouverlässegkeet garantéieren. Wéinst dem héije Grad vu raimlecher Fräiheet vu kollaborativen Roboteren, déi haaptsächlech mënschlech Aarbecht a komplexen a geféierlechen Ëmfeld ersetzen, ass et och noutwendeg fir séier an zouverlässeg potenziell Kollisiounen beim Schleifen, Montage, Bueren, Handhabung an aner Aarbechten z'entdecken.
Fir Kollisiounen tëscht kollaborativen Roboteren a Mënschen an der Ëmwelt ze vermeiden, trennen d'Designer d'Kollisiounserkennung ongeféier a véier Etappen:
01 Pre-Kollisioun Detektioun
Wann d'Kollaboratiounsroboter an engem Aarbechtsëmfeld ofsetzen, hoffen d'Designer datt dës Roboter mat der Ëmwelt wéi Mënschen vertraut kënne sinn an hir eege Bewegungsweeër plangen. Fir dëst z'erreechen, installéiere Designer Prozessoren an Detektiounsalgorithmen mat gewësse Rechenkraaft op kollaborativ Roboteren, a bauen eng oder méi Kameraen, Sensoren a Radaren als Detektiounsmethoden. Wéi uewen erwähnt, ginn et Industrienormen déi fir d'Pre-Kollisiounserkennung gefollegt kënne ginn, sou wéi den ISO/TS15066 Zesummenaarbecht Roboter Design Standard, dee kollaborativ Roboter erfuerdert fir opzehalen ze lafen wann d'Leit kommen an direkt erholen wann d'Leit fortgeet.
02 Kollisioun Detektioun
Dëst ass eng entweder Jo oder Nee Form, representéiert ob de kollaborativen Roboter kollidéiert ass. Fir Feeler ausléisen ze vermeiden, wäerten Designer e Schwell fir kollaborativ Roboter setzen. D'Astellung vun dëser Schwell ass ganz virsiichteg, garantéiert datt et net dacks ausgeléist ka ginn, wärend och extrem sensibel ass fir Kollisiounen ze vermeiden. Wéinst der Tatsaach, datt d'Kontroll vu Roboteren haaptsächlech op Motoren hänkt, kombinéieren Designer dës Schwell mat adaptiven Motoralgorithmen fir Kollisiounsstopp z'erreechen.
03 Kollisioun Isolatioun
Nodeems de System bestätegt datt eng Kollisioun geschitt ass, ass et néideg de spezifesche Kollisiounspunkt oder Kollisiounsverbindung ze bestätegen. Den Zweck fir d'Isolatioun zu dëser Zäit ëmzesetzen ass d'Kollisiounsplaz ze stoppen. D'Kollisioun Isolatioun vuntraditionell Roboterengëtt duerch extern Schutzschirmer erreecht, wärend kollaborativ Roboter mussen duerch Algorithmen a ëmgedréint Beschleunegung ëmgesat ginn wéinst hirem oppene Raum.
04 Kollisioun Unerkennung
Zu dësem Zäitpunkt huet de kollaborativen Roboter bestätegt datt eng Kollisioun geschitt ass, an déi relevant Variabelen hunn d'Schwell iwwerschratt. Zu dësem Zäitpunkt muss de Prozessor um Roboter bestëmmen ob d'Kollisioun eng zoufälleg Kollisioun ass baséiert op Sensinginformatioun. Wann d'Uerteel Resultat jo ass, muss de kollaborativen Roboter sech selwer korrigéieren; Wann et als net zoufälleg Kollisioun bestëmmt gëtt, wäert de kollaborative Roboter ophalen a waarden op mënschlech Veraarbechtung.
Et kann gesot ginn datt d'Kollisiounserkennung eng ganz wichteg Propositioun fir kollaborativ Roboteren ass fir Selbstbewosstsinn z'erreechen, d'Méiglechkeet fir déi grouss Skala Uwendung vu kollaborativen Roboteren ze bidden an eng méi breet Palette vun Szenarien anzeginn. Op verschiddene Kollisiounsstadien hunn kollaborativ Roboteren verschidden Ufuerderunge fir Sensoren. Zum Beispill, an der Pre-Kollisioun Detektiounsstadium ass den Haaptziel vum System d'Kollisiounen ze vermeiden, sou datt d'Verantwortung vum Sensor ass d'Ëmwelt ze gesinn. Et gi vill Implementéierungsrouten, sou wéi Visiounsbaséiert Ëmweltperceptioun, Millimeterwellenradar baséiert Ëmweltperceptioun, an Lidar baséiert Ëmweltperceptioun. Dofir mussen entspriechend Sensoren an Algorithmen koordinéiert ginn.
No enger Kollisioun ass et wichteg datt kollaborativ Roboteren de Kollisiounspunkt a Grad sou séier wéi méiglech bewosst sinn, fir weider Moossnamen ze huelen fir ze verhënneren datt d'Situatioun sech weider verschlechtert. De Kollisiounserkennungssensor spillt zu dëser Zäit eng Roll. Déi allgemeng Kollisiounssensoren enthalen mechanesch Kollisiounssensoren, magnetesch Kollisiounssensoren, piezoelektresch Kollisiounssensoren, Belastungstyp Kollisiounssensoren, piezoresistive Plackekollisiounssensoren, a Quecksilberschalter Typ Kollisiounssensoren.
Mir all wëssen datt während der Operatioun vu kollaborativen Roboteren de Roboterarm dem Dréimoment aus ville Richtungen ënnerworf gëtt fir de Roboterarm ze bewegen an ze schaffen. Wéi an der Figur ënnendrënner gewisen, wäert de Schutzsystem mat Kollisiounssensoren e kombinéierten Dréimoment, Dréimoment, an axial Belaaschtungsreaktiounskraaft applizéieren wann Dir eng Kollisioun erkennt, an de kollaborativen Roboter wäert direkt ophalen ze schaffen.
Post Zäit: Dez-27-2023
