Кобот - Cobot

Cobot , или совместный робот , это робот , предназначенный для непосредственного взаимодействия человеческого робота в общем пространстве, или там , где люди и роботы находятся в непосредственной близости. Приложения коботов контрастируют с традиционными приложениями промышленных роботов, в которых роботы изолированы от контакта с людьми. Безопасность коботов может зависеть от легких строительных материалов, закругленных краев и присущих им ограничений скорости и силы или от датчиков и программного обеспечения, обеспечивающих безопасное поведение.

Благодаря датчикам и другим конструктивным особенностям, таким как легкие материалы и закругленные края, коллаборативные роботы (коботы) могут напрямую и безопасно взаимодействовать с людьми.

Международная федерация робототехники (IFR), глобальная отраслевая ассоциация производителей роботов и национальных ассоциаций роботов, признает два типа роботов: 1) промышленных роботов, используемых в автоматизации (в промышленной среде), и 2) сервисных роботов для домашнего и профессионального использования. . Сервисных роботов можно рассматривать как коботов, поскольку они предназначены для работы вместе с людьми. Промышленные роботы традиционно работали отдельно от людей за забором или другими защитными барьерами, но коботы устраняют это разделение.

Коботы могут иметь множество применений, от информационных роботов в общественных местах (пример сервисных роботов), логистических роботов, которые транспортируют материалы внутри здания, до промышленных роботов, которые помогают автоматизировать неэргономичные задачи, такие как помощь людям в перемещении тяжелых деталей, подаче или сборке машин. операции.

IFR определяет четыре уровня сотрудничества между промышленными роботами и людьми:

  • Сосуществование: человек и робот работают бок о бок без ограждения, но без общего рабочего пространства.
  • Последовательное сотрудничество: человек и робот активны в общем рабочем пространстве, но их движения являются последовательными; они не работают над частью одновременно.
  • Сотрудничество: робот и человек работают над одной и той же частью одновременно, причем оба они находятся в движении.
  • Отзывчивое сотрудничество: робот реагирует в режиме реального времени на движение человека-работника.

В большинстве промышленных применений коботов сегодня кобот и человек-работник используют одно и то же пространство, но выполняют задачи независимо или последовательно (сосуществование или последовательное сотрудничество). Сотрудничество или отзывчивое сотрудничество в настоящее время менее распространены.

История

Коботов изобрели в 1996 году профессора Северо-Западного университета Дж. Эдвард Колгейт и Майкл Пешкин . В американском патенте Colgate and Peshkin 1997 г., озаглавленном «Коботы», описывается «устройство и метод прямого физического взаимодействия между человеком и манипулятором общего назначения, управляемым компьютером». Это изобретение стало результатом инициативы General Motors 1994 года, возглавляемой Прасадом Акеллой из Центра робототехники GM, и исследовательского гранта Фонда General Motors 1995 года, направленного на поиск способа сделать роботов или роботоподобное оборудование достаточно безопасными для совместной работы с людьми.

Первые коботы обеспечивали безопасность человека, так как не имели внутреннего источника движущей силы . Вместо этого движущую силу обеспечивал человек-работник. Функция кобота заключалась в том, чтобы позволить компьютеру управлять движением путем перенаправления или управления полезной нагрузкой в ​​сотрудничестве с человеком-рабочим. Более поздние коботы также обеспечивали ограниченную движущую силу. General Motors и отраслевая рабочая группа использовали термин Intelligent Assist Device (IAD) как альтернативу cobot, который считался слишком тесно связанным с компанией Cobotics. В то время рыночный спрос на интеллектуальные вспомогательные устройства и стандарт безопасности «Интеллектуальные вспомогательные устройства T15.1 - требования безопасности персонала» был направлен на улучшение операций по транспортировке промышленных материалов и сборке автомобилей.

Cobotics , компания, основанная в 1997 году Колгейтом и Пешкиным, произвела несколько моделей коботов, используемых при окончательной сборке автомобилей. Эти коботы были реактивными коллаборационистами типа IFR с использованием того, что сейчас называется «ручное управление». Компания была приобретена в 2003 году Stanley Assembly Technologies.

KUKA выпустила своего первого кобота, LBR 3, в 2004 году. Этот легкий робот с компьютерным управлением стал результатом длительного сотрудничества с институтом Немецкого аэрокосмического центра . Компания KUKA усовершенствовала технологию, выпустив KUKA LBR 4 в 2008 году и KUKA LBR iiwa в 2013 году.

Компания Universal Robots выпустила своего первого кобота, UR5, в 2008 году. В 2012 году был выпущен кобот UR10, а затем, в 2015 году, был выпущен кобот с меньшей полезной нагрузкой UR3. Rethink Robotics выпустила промышленного кобота Baxter в 2012 году и более компактного и более быстрого робота для совместной работы Sawyer в 2015 году разработан для задач высокой точности.

С 2009 по 2013 год четыре робота CoBot, которые были спроектированы, построены и запрограммированы исследовательской группой CORAL в Университете Карнеги-Меллона , совершили более 130 километров автономных путешествий внутри зданий.

В 2015 году FANUC выпустила своего первого коллаборативного робота - FANUC CR-35iA с тяжелой грузоподъемностью 35 кг. С тех пор FANUC выпустила небольшую линейку коллаборативных роботов, включая FANUC CR-4iA, CR-7iA и версию CR-7 / L с длинной рукой.

В 2015 году компания ABB выпустила YuMi, первого двустороннего робота для совместной работы.

По состоянию на 2019 год Универсальный Роботы был лидер на рынке следует Techman Robot Inc. . Techman Robot Inc. - производитель коботов, основанный Quanta в 2016 году. Он базируется в технологическом парке Таоюань Hwa Ya.

Стандарты и рекомендации

RIA BSR / T15.1, проект стандарта безопасности для интеллектуальных вспомогательных устройств, был опубликован отраслевой рабочей группой Robotic Industries Association в марте 2002 года.

Стандарт безопасности роботов (ANSI / RIA R15.06 был впервые опубликован в 1986 году, после 4 лет разработки. Он был обновлен новыми редакциями в 1992 и 1999 годах. В 2011 году ANSI / RIA R15.06 был снова обновлен и теперь является принятие на национальном уровне объединенных стандартов безопасности ISO 10218-1 и ISO 10218-2. Стандарты ISO основаны на ANSI / RIA R15.06-1999. Дополнительный документ был разработан ISO TC299 WG3 и опубликован как Технические спецификации ISO, ISO / TS 15066: 2016. Настоящая техническая спецификация охватывает робототехнику для совместной работы - требования к роботам и интегрированным приложениям. ISO 10218-1 содержит требования к роботам, в том числе с дополнительными возможностями для обеспечения совместных приложений. ISO 10218-2: 2011 и ISO / TS 15066 содержит требования безопасности как для совместных, так и для не-совместных приложений роботов. Технически приложение <collaborative> включает в себя робота, рабочий орган (установленный на руке или манипуляторе робота для выполнения задач, которые могут включать ude манипулирование или манипулирование объектами) и заготовкой (если объект обрабатывается).

Безопасность приложения для коллаборативного робота является проблемой, поскольку не существует официального термина «кобот» (в рамках стандартизации роботов). Кобот считается торговым или маркетинговым термином, потому что «совместный» определяется приложением. Например, робот с режущим инструментом или острой заготовкой может быть опасен для людей. Однако тот же робот, сортирующий пенопласт, скорее всего, будет безопасным. Следовательно, оценка риска, выполняемая интегратором роботов, касается предполагаемого применения (использования). ISO 10218, части 1 и 2 основаны на оценке риска (согласно ISO 12100). В Европе действует Директива по машинному оборудованию , однако робот сам по себе является частичной машиной. Роботизированная система (робот с рабочим органом) и приложение робота считаются законченными машинами.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки