人機協(xié)同作業(yè)

在同一個協(xié)同空間內，機器人和操作人員是允許同時在空間內進行移動的。但為了保障操作人員的安全，需要通過安全技術檢測人員和機器人之間的距離。

根據(jù)人員和機器人之間的距離，系統(tǒng)通過控制機器人的速度產生相應變化，最終在碰撞產生之前停止機器人。當操作員離開時，機器人系統(tǒng)可以根據(jù)需要手動或自動恢復原有運動路徑，同時保持最小的距離間隔。

這樣的速度與分離監(jiān)控在ISO/TS 15066中被認為是4種人機協(xié)作的安全應用之一。

速度與分離監(jiān)控示意圖

速度與分離監(jiān)控實例

為了形象地展示速度與分離的監(jiān)控，皮爾磁搭建了一套基于SafetyEye的監(jiān)控系統(tǒng)來展示這種類型的應用。

在這個應用里，展示了以下場景和流程：

操作員進入?yún)f(xié)作區(qū)域，安全系統(tǒng)立刻檢測到操作員進入，此時機器人開始減速，最終機器人最終停止。

完成操作后，操作員觸發(fā)了一個按鈕，使用手動方式進行復位。

一般來說，只要安全功能無法被屏蔽，可以無需按下按鈕，利用自動的方式進行系統(tǒng)復位。

安全間隔距離

由于這種應用允許在同一個協(xié)同空間內，機器人和操作人員同時在空間內進行移動，因此機器人與操作員兩者的移動速度及對應的最小保護間隔距離應當經由系統(tǒng)進行限定。

參考ISO 13855中關于與人體接近速度相關的安全裝置定位，最小距離的計算公式為：

S = (K ×T )+ C

其中：

S = 最小距離(mm)

K = 由人體接近速度得出的參數(shù) (mm/s)

T = 總的系統(tǒng)停止性能 (s)

C = 闖入距離 (mm)

人機速度曲線

在人機協(xié)作的應用中，允許人機同時處于同一空間，因此安全間隔距離需要額外考慮機器人與人員間的相對速度。

在上面的人機速度曲線圖中，系統(tǒng)在發(fā)出停機指令到機器人接收指令之間具有一段響應延遲；同時機器人開始減速到停機同樣也具有相當?shù)臅r間間隔。因此包含機器人系統(tǒng)響應時間及停止距離 (sr, ss) 以及操作員與機器人系統(tǒng)的位置不確定性 (zd, zr)都應當經過評估。

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通過本課程的學習，參加者將學習和理解人與機器人協(xié)作應用的基本知識，包括相關標準以及不同的協(xié)作方法。特別是針對協(xié)作型機器人如何進行風險減少及驗證。

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