人機協(xié)同作業(yè)
在同一個(gè)協(xié)同空間內,機器人和操作人員是允許同時(shí)在空間內進(jìn)行移動(dòng)的。但為了保障操作人員的安全,需要通過(guò)安全技術(shù)檢測人員和機器人之間的距離。
根據人員和機器人之間的距離,系統通過(guò)控制機器人的速度產(chǎn)生相應變化,最終在碰撞產(chǎn)生之前停止機器人。當操作員離開(kāi)時(shí),機器人系統可以根據需要手動(dòng)或自動(dòng)恢復原有運動(dòng)路徑,同時(shí)保持最小的距離間隔。
這樣的速度與分離監控在ISO/TS 15066中被認為是4種人機協(xié)作的安全應用之一。
速度與分離監控示意圖
速度與分離監控實(shí)例
為了形象地展示速度與分離的監控,皮爾磁搭建了一套基于SafetyEye的監控系統來(lái)展示這種類(lèi)型的應用。
在這個(gè)應用里,展示了以下場(chǎng)景和流程:
操作員進(jìn)入協(xié)作區域 ,安全系統立刻檢測到操作員進(jìn)入,此時(shí)機器人開(kāi)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(gè)按鈕,使用手動(dòng)方式進(jìn)行復位。
一般來(lái)說(shuō),只要安全功能無(wú)法被屏蔽,可以無(wú)需按下按鈕 ,利用自動(dòng)的方式進(jìn)行系統復位。
安全間隔距離
由于這種應用允許在同一個(gè)協(xié)同空間內,機器人和操作人員同時(shí)在空間內進(jìn)行移動(dòng),因此機器人與操作員兩者的移動(dòng)速度及對應的最小保護間隔距離應當經(jīng)由系統進(jìn)行限定。
參考ISO 13855中關(guān)于與人體接近速度相關(guān)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 (mm/s)
T = 總的系統停止性能 (s)
C = 闖入距離 (mm)
人機速度曲線(xiàn)
在人機協(xié)作的應用中,允許人機同時(shí)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(xiàn)圖中,系統在發(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(shí)機器人開(kāi)始減速到停機同樣也具有相當的時(shí)間間隔。因此包含機器人系統響應時(shí)間及停止距離 (sr, ss) 以及操作員與機器人系統的位置不確定性 (zd, zr)都應當經(jīng)過(guò)評估。
2018年皮爾磁全新開(kāi)發(fā)的基于ISO/TS 15066的人機協(xié)作及其安全應用課程現正在火熱報名中!
通過(guò)本課程的學(xué)習,參加者將學(xué)習和理解人與機器人協(xié)作應用的基本知識,包括相關(guān)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(jìn)行風(fēng)險減少及驗證。