双臂协作机器人新变革我国或迎弯道超车机遇
- 来源：电子发烧友
- 编辑：二不休
- 2016/9/22 13:19:49
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双臂协作机器人新变革 我国或迎弯道超车机遇
协作机器人，是一种可以在一定区域内安全的与人类进行直接交互的机器人。协作机器人的操作相对较为简单，是工业机器人的一个分系，在价格上也比传统工业机器人“亲民”的多。
协作机器人市场前景
2014年，工业机器人制造“四大家族”之一的ABB推出了世界上首款协作机器人YuMi，开启了工业机器人的一个新篇章。未来工业4.0时代，智慧工厂里的生产线柔性化程度更高，机器人需要与人协同共享一个工作空间，人机协作机器人有望成为机器人领域下一个增长点。
协作机器人的兴起意味着传统工业机器人必然有某些不足，或者无法适应新的市场需求。主要有三点：
一是传统工业机器人部署成本高；
二是传统工业机器人无法满足中小企业需求；
三是无法满足新兴的协作市场需求。
和传统工业机器人比较，协作机器人在体型上就跟它不在一个档次。为了达到“协作”的目的，机器人与人类之间的工作距离就不能太远，因而，协作机器人尺寸都是偏小的，甚至可以直接放置在工作台。
除了与传统工业机器人有近似的运转速度和度以外，协作机器人还拥有一些传统工业机器人所没有的优势，例如轻巧、安全、价格低、灵活性高、友善的操作接口及人机协作等特色，不仅使大型企业的生产流程更上一层楼，也为原本却步于自动化生产的中小型企业开启新的契机。
不管是从市场，还是技术层面来讲，协作机器人都有着不可取代的优势与市场前景，已然是未来市场上的一大趋势。
据分析机构MarketsandMarkets研究报告，预计2016年至2022年期间，协作机器人有望年复合增长60%，从2015年的接近1.1亿美元升值到2022年的超过33亿美元。
协作机器人行业规范
协作型机器人的有序发展离不开行业规范和安全标准的约束。2013年5月，美国机器人工业协会（RIA）宣布新的机器人安全标准已经通过美国国家标准学会（ANSI）的认可。
新ANSI/RIAR15.06-2012版本标准是1999版本标准的升级版，等同于ISO10218：2011机器人安全标准。其中一项对等同标准的重要升级覆盖了人员和机器人的协同工作情况。
此标准为协同机器人作业提出了四项要求，确保人员可以靠近一台正在运行的无安全护网的机器人。处于协同工作模式下的机器人必须满足标准提出的四项要求之一：
安全级监测站——这种操作模式要求机器人系统监控工作区域，当有人进入协同工作区域时，停止一切动作。这种监测可能涉及使用激光监测是否有人跨越工作区边缘，切换到监测封闭空间是否打开了门，以及类似的东西。
手动示教——此类机器人不具备自主功能，需要工人操作员控制机器人的每一个动作。运动的速度也受到监控，并保持在机器人内部系统的安全限值内。
速度和分离监测——机器人以这种方式监测和限制他们的运动速度，并监测协同工作区域里各个部件和工人的距离。机器人的运动必须保持在与工人的小距离之外，或者当工人离得太近时，机器人将停止运动。
功率和力量限制——当此类机器人有运动速度和功率限制的设计，当它与工人或其他物体接触时，内置的传感器就能检测到。当类似接触发生时，速度和功率限制将使得碰撞能量不足以造成严重伤害。
委员会起草了ISO技术规范（TS）15066，作为在协同工作模式下使用此标准的指导。具体内容仍在进行技术开发，开发完成之后需要征得业界的认可才能作为ISO10218安全标准的补充。
通过这一系列的定义，协作机器人的操作并不陌生。当配置了恰当的工作区域限制监测传感器，并编程实现恰当的反应时，传统工业机器人也能实现种模式的功能。然而，已经开始出现在第四种模式下运行的机器人，能够在不受限制的环境中工作。这种机器人通常针对微小零部件组装或要求高精度搞重复度的材料搬运。通常这些人物包括协助工人自动完成日常任务，而工人则处理需要判断或不易被机器人替代的操作任务。
协作机器人目前有几种形式。其中常见的一种是单个机械臂固定在工作台、墙壁或天花板上，可以伸入工作区工作。类似于RethinkRoboTIcs的Baxter机器人和ABB的YuMi，外表更像人形，有两只机械臂，躯干，甚至还有一个“头”。这种机器人可以独自站立，能够像工人一样在工作站操作，因此也更容易像工人一样进入工厂流水线。而另一些，例如Kawada的Nextage，则安装有轮子，可以快速重新部署。
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