Tradicionālajiem industriālajiem robotiem ir liels tilpums un zems drošības koeficients, jo darbības rādiusā nav atļauti cilvēki. Pieaugot pieprasījumam pēc dinamiskas nestrukturētas ražošanas, piemēram, precīzas ražošanas un elastīgas ražošanas, robotu līdzāspastāvēšana ar cilvēkiem un robotu līdzāspastāvēšana ar vidi ir izvirzījusi augstākas prasības robotu projektēšanai. Robotus ar šo spēju sauc par sadarbības robotiem.
Sadarbības robotiir daudzas priekšrocības, tostarp vieglums, videi draudzīgums, vieda uztvere, cilvēka un mašīnas sadarbība un programmēšanas vienkāršība. Aiz šīm priekšrocībām slēpjas ļoti svarīga funkcija, kas ir sadursmju noteikšana – galvenā funkcija ir samazināt sadursmes spēka ietekmi uz robota korpusu, izvairīties no robota korpusa vai perifērijas aprīkojuma bojājumiem un, vēl svarīgāk, novērst robota nodarot kaitējumu cilvēkiem.
Attīstoties zinātnei un tehnoloģijām, ir daudz veidu, kā panākt sadursmju noteikšanu sadarbības robotiem, tostarp kinemātika, mehānika, optika utt. Protams, šo ieviešanas metožu pamatā ir komponenti ar dažādām noteikšanas funkcijām.
Sadarbības robotu sadursmju noteikšana
Robotu parādīšanās nav paredzēta, lai pilnībā aizstātu cilvēkus. Daudzu uzdevumu veikšanai nepieciešama sadarbība starp cilvēkiem un robotiem, kas ir sadarbības robotu dzimšanas fons. Sākotnējais sadarbības robotu izstrādes mērķis ir mijiedarboties un sadarboties ar cilvēkiem darbā, lai uzlabotu darba efektivitāti un drošību.
Darba scenārijāsadarbības robotisadarboties tieši ar cilvēkiem, tāpēc drošības jautājumus nevar par daudz uzsvērt. Lai nodrošinātu cilvēka un mašīnas sadarbības drošību, nozare ir formulējusi daudzus attiecīgus noteikumus un standartus, ar mērķi izskatīt cilvēka un mašīnas sadarbības drošības jautājumus no sadarbības robotu projektēšanas.
Tikmēr pašiem sadarbības robotiem ir jānodrošina drošība un uzticamība. Sadarbības robotu augstās telpiskās brīvības dēļ, kas galvenokārt aizstāj cilvēka darbu sarežģītās un bīstamās vidēs, ir nepieciešams arī ātri un droši noteikt iespējamās sadursmes slīpēšanas, montāžas, urbšanas, apstrādes un citos darbos.
Lai novērstu sadursmes starp robotiem, kas sadarbojas ar cilvēkiem, un vidi, dizaineri aptuveni sadala sadursmes noteikšanu četros posmos:
01 Pirmssadursmes noteikšana
Izvietojot sadarbības robotus darba vidē, dizaineri cer, ka šie roboti var pārzināt vidi tāpat kā cilvēki un plānot savus kustības ceļus. Lai to panāktu, dizaineri instalē procesorus un noteikšanas algoritmus ar noteiktu skaitļošanas jaudu uz sadarbības robotiem un izveido vienu vai vairākas kameras, sensorus un radarus kā noteikšanas metodes. Kā minēts iepriekš, ir nozares standarti, kurus var ievērot pirmssadursmes noteikšanai, piemēram, ISO/TS15066 sadarbības robotu projektēšanas standarts, kas nosaka, ka sadarbības robotiem jāpārtrauc darboties, kad cilvēki tuvojas, un nekavējoties jāatgūst, kad cilvēki aiziet.
02 Sadursmes noteikšana
Šī ir vai nu jā, vai nē veidlapa, kas parāda, vai sadarbības robots ir sadūries. Lai izvairītos no kļūdu rašanās, dizaineri noteiks sadarbības robotu slieksni. Šī sliekšņa iestatīšana ir ļoti rūpīga, nodrošinot, ka to nevar iedarbināt bieži, vienlaikus ir arī ārkārtīgi jutīga, lai izvairītos no sadursmēm. Sakarā ar to, ka robotu vadība galvenokārt balstās uz motoriem, dizaineri apvieno šo slieksni ar motora adaptīvajiem algoritmiem, lai panāktu sadursmes apturēšanu.
03 Sadursmes izolācija
Pēc tam, kad sistēma apstiprina, ka ir notikusi sadursme, ir jāapstiprina konkrētais sadursmes punkts vai sadursmes savienojums. Izolācijas ieviešanas mērķis šobrīd ir apturēt sadursmes vietu. Sadursmes izolācijatradicionālie robotitiek panākts, izmantojot ārējās aizsargmargas, savukārt sadarbības roboti ir jāievieš, izmantojot algoritmus un reverso paātrinājumu to atvērtās telpas dēļ.
04 Sadursmes atpazīšana
Šobrīd sadarbības robots ir apstiprinājis, ka ir notikusi sadursme, un attiecīgie mainīgie ir pārsnieguši slieksni. Šajā brīdī robota procesoram, pamatojoties uz uztveršanas informāciju, ir jānosaka, vai sadursme ir nejauša sadursme. Ja sprieduma rezultāts ir jā, sadarbības robotam pašam jālabo; Ja tā tiek noteikta kā nejauša sadursme, sadarbības robots apstāsies un gaidīs cilvēka apstrādi.
Var teikt, ka sadursmju noteikšana ir ļoti nozīmīgs piedāvājums sadarbības robotiem pašapziņas sasniegšanai, nodrošinot iespēju plašā mērogā pielietot sadarbības robotus un iekļūt plašākos scenārijos. Dažādos sadursmes posmos sadarbības robotiem ir atšķirīgas prasības sensoriem. Piemēram, pirmssadursmes noteikšanas stadijā sistēmas galvenais mērķis ir novērst sadursmes, tāpēc sensora pienākums ir uztvert vidi. Ir daudzi ieviešanas ceļi, piemēram, uz redzi balstīta vides uztvere, uz milimetru viļņu radara balstīta vides uztvere un uz lidaru balstīta vides uztvere. Tāpēc attiecīgie sensori un algoritmi ir jāsaskaņo.
Pēc sadursmes ir svarīgi, lai sadarbojošie roboti pēc iespējas ātrāk apzinātos sadursmes punktu un pakāpi, lai veiktu turpmākus pasākumus, lai novērstu situācijas turpmāku pasliktināšanos. Sadursmes noteikšanas sensoram šajā laikā ir nozīme. Parastie sadursmes sensori ietver mehāniskos sadursmes sensorus, magnētiskās sadursmes sensorus, pjezoelektriskos sadursmes sensorus, deformācijas tipa sadursmes sensorus, pjezorezistīvos plākšņu sadursmes sensorus un dzīvsudraba slēdža tipa sadursmes sensorus.
Mēs visi zinām, ka sadarbības robotu darbības laikā robota roka tiek pakļauta griezes momentam no daudziem virzieniem, lai robotizētā roka kustētos un darbotos. Kā parādīts attēlā zemāk, ar sadursmes sensoriem aprīkota aizsardzības sistēma, konstatējot sadursmi, piemēros kombinētu griezes momentu, griezes momentu un aksiālās slodzes reakcijas spēku, un sadarbības robots nekavējoties pārtrauks darboties.
Izlikšanas laiks: 27. decembris 2023
