Традиционалните индустриски роботи имаат голем волумен и низок безбедносен фактор, бидејќи нема дозволени луѓе во радиусот на работа. Со зголемената побарувачка за динамично неструктурирано производство, како што е прецизното производство и флексибилното производство, коегзистирањето на роботите со луѓето и роботите со околината постави повисоки барања за дизајн на роботи. Роботите со оваа способност се нарекуваат колаборативни роботи.
Колаборативни роботиимаат многу предности, вклучувајќи лесна тежина, еколошка пријатност, интелигентна перцепција, соработка човек-машина и леснотија на програмирање. Зад овие предности се крие една многу важна функција, а тоа е детекција на судир - главната функција е да се намали влијанието на силата на судир врз телото на роботот, да се избегне оштетување на телото на роботот или периферната опрема и уште поважно, да се спречи роботот од предизвикувајќи штета на луѓето.
Со развојот на науката и технологијата, постојат многу начини да се постигне детекција на судир за колаборативни роботи, вклучувајќи кинематика, механика, оптика итн. Се разбира, суштината на овие методи на имплементација се компоненти со различни функции за откривање.
Откривање судир на колаборативни роботи
Појавата на роботи не е наменета целосно да ги замени луѓето. Многу задачи бараат соработка меѓу луѓето и роботите за да се завршат, што е позадината на раѓањето на колаборативните роботи. Првичната намера на дизајнирање на колаборативни роботи е да комуницираат и да соработуваат со луѓето на работа, со цел да се подобри ефикасноста и безбедноста на работата.
Во работно сценарио,колаборативни роботисоработуваат директно со луѓето, така што безбедносните прашања не можат да се пренагласат. Со цел да се осигури безбедноста на соработката човек-машина, индустријата формулираше многу релевантни регулативи и стандарди, со цел да се разгледаат безбедносните прашања на соработката човек-машина од дизајнот на колаборативни роботи.
Во меѓувреме, самите роботи за соработка мора да обезбедат безбедност и сигурност. Поради високиот степен на просторна слобода на колаборативните роботи, кои главно ја заменуваат човечката работа во сложени и опасни средини, исто така е неопходно брзо и сигурно да се детектираат потенцијални судири при мелење, склопување, дупчење, ракување и други работи.
Со цел да се спречат судири меѓу колаборативните роботи и луѓето и животната средина, дизајнерите грубо го делат откривањето на судири во четири фази:
01 Откривање пред судир
Кога распоредуваат колаборативни роботи во работна средина, дизајнерите се надеваат дека овие роботи можат да бидат запознаени со околината како луѓето и да планираат свои патеки за движење. За да се постигне ова, дизајнерите инсталираат процесори и алгоритми за откривање со одредена компјутерска моќ на колаборативни роботи и градат една или неколку камери, сензори и радари како методи за откривање. Како што споменавме погоре, постојат индустриски стандарди што може да се следат за откривање пред судир, како што е стандардот за колаборативен дизајн на роботи ISO/TS15066, кој бара од колаборативните роботи да престанат да работат кога луѓето се приближуваат и веднаш да се опорават кога луѓето ќе си заминат.
02 Откривање судир
Ова е форма или да или не, што покажува дали колаборативниот робот се судрил. Со цел да се избегне предизвикување грешки, дизајнерите ќе постават праг за колаборативни роботи. Поставувањето на овој праг е многу прецизно, осигурувајќи дека не може да се активира често, а исто така е исклучително чувствителен за да се избегнат судири. Поради фактот што контролата на роботите главно се потпира на мотори, дизајнерите го комбинираат овој праг со моторни адаптивни алгоритми за да постигнат запирање на судир.
03 Изолација од судир
Откако системот ќе потврди дека дошло до судир, потребно е да се потврди конкретната точка на судир или спој на судир. Целта на спроведувањето на изолацијата во овој момент е да се запре местото на судир. Изолацијата на судир натрадиционални роботисе постигнува преку надворешни заштитни огради, додека колаборативните роботи треба да се имплементираат преку алгоритми и обратно забрзување поради нивниот отворен простор.
04 Препознавање судир
Во овој момент, колаборативниот робот потврди дека дошло до судир, а соодветните променливи го надминале прагот. Во овој момент, процесорот на роботот треба да утврди дали судирот е случаен судир врз основа на сензорни информации. Ако резултатот од проценката е да, колаборативниот робот треба сам да се поправи; Ако се утврди како неслучаен судир, колаборативниот робот ќе застане и ќе чека човечка обработка.
Може да се каже дека откривањето судир е многу важен предлог за колаборативните роботи да постигнат самосвест, обезбедувајќи можност за голема примена на колаборативни роботи и влегување во поширок опсег на сценарија. Во различни фази на судир, колаборативните роботи имаат различни барања за сензори. На пример, во фазата пред откривање на судири, главната цел на системот е да спречи појава на судири, така што одговорноста на сензорот е да ја согледа околината. Постојат многу правци за имплементација, како што се перцепција на животната средина базирана на визија, перцепција на животната средина базирана на милиметарски бранови на радар и перцепција на животната средина базирана на лидар. Затоа, соодветните сензори и алгоритми треба да се координираат.
Откако ќе се случи судир, важно е роботите за соработка да бидат свесни за точката и степенот на судир што е можно поскоро, со цел да преземат дополнителни мерки за да се спречи дополнително влошување на ситуацијата. Сензорот за откривање судир игра улога во овој момент. Вообичаените сензори за судир вклучуваат механички сензори за судир, сензори за магнетни судири, сензори за пиезоелектричен судир, сензори за судир од типот на напрегање, сензори за судир со пиезорезистивна плоча и сензори за судир со тип на живин прекинувач.
Сите знаеме дека за време на работата на колаборативните роботи, роботската рака е подложена на вртежен момент од многу правци за да ја натера роботската рака да се движи и да работи. Како што е прикажано на сликата подолу, заштитниот систем опремен со сензори за судир ќе примени комбиниран вртежен момент, вртежен момент и сила на реакција на аксијално оптоварување при откривање на судир, а колаборативниот робот веднаш ќе престане да работи.
Време на објавување: 27-12-2023 година
