全球諸多國家近半個(gè)世紀工業(yè)機器人的使用實(shí)踐表明，高效精準的機器人是工業(yè)發(fā)展的福音，工業(yè)機器人自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)成套設備將成為自動(dòng)化裝備的主流及未來(lái)發(fā)展方向。而日前，德國大眾工廠(chǎng)內發(fā)生的一起“機器人殺人”事件，迅速引發(fā)了關(guān)于人工智能和機器人應用的熱議，人類(lèi)陷入了對機器人安全性的質(zhì)疑和恐慌之中。

    事件回顧

    據《金融時(shí)報》報道，7月1日，在大眾汽車(chē)德國卡塞爾工廠(chǎng)中，一名工作人員在調試固定機器人時(shí)受到撞擊，被機器人重壓在金屬板上不幸身亡。事故初步斷定是人為操作失誤造成，并非機器人的問(wèn)題。

    人工智能安全性引質(zhì)疑

    原文報道對此的解釋是一起普通的工業(yè)事故，但人們似乎對這樣的說(shuō)法很不買(mǎi)賬——被賦予自動(dòng)化和人工智能的機器人居然不能識別人類(lèi)和工業(yè)品，偶然的失誤竟會(huì )導致人類(lèi)成為犧牲品?！

    面對人機協(xié)作的日益所趨，機器人已經(jīng)不局限在封閉的區域內工作，它們逐漸可以在公開(kāi)區域和人們并肩協(xié)作。如何確保機器人不對與其一起工作的人類(lèi)造成傷害？此次德國大眾“機器人殺人”事件無(wú)疑敲響了人機安全的警鐘。

    “人機協(xié)作是人和機器人相互合作，高度安全并智能規避對人類(lèi)傷害的機器人是協(xié)作順利展開(kāi)的基本前提。”匯川技術(shù)機器人產(chǎn)品線(xiàn)負責人如是說(shuō)。

    秉承著(zhù)對高安全規格的一貫追求，在工業(yè)機器人的探索道路上，匯川技術(shù)致力于提供機器人核心零部件及綜合解決方案。安全性的設計自頂向下，由內而外，從部件到整機，軟硬兼顧，根植于系統的方方面面，為廣大用戶(hù)提供真正意義上高度安全的機器人控制系統解決方案。

    (一) 電氣方案是安全機器人之基石

    工業(yè)機器人的電氣方案主要包含機器人控制系統、伺服驅動(dòng)、伺服電機及各種傳感器，匯川技術(shù)從工業(yè)機器人控制系統、高性能伺服系統以及工業(yè)視覺(jué)三個(gè)方面各個(gè)擊破，打造全面安全的電氣解決方案。

    1.IMC100機器人控制系統：高度智能的大腦

    作為工業(yè)機器人運動(dòng)和現場(chǎng)工藝的載體，IMC100控制器好比一個(gè)高度智能的中央大腦。其高速實(shí)時(shí)的EtherCAT設計方案，主站同步周期達125us，抖動(dòng)時(shí)間小于±0.04us，可快速響應現場(chǎng)故障；多自由度機器人動(dòng)力學(xué)解耦控制，直接控制電機電流，使機器人運行更加安全。

    2.IS620N伺服系統：強勁的心臟+敏感的神經(jīng)

    ISMH系列伺服電機提供3-4倍的過(guò)載能力；其實(shí)時(shí)慣量辨識、摩擦力辨識功能及多種濾波器設計，足以幫助機器人面對各種復雜環(huán)境，保證全程安全運行。

    3.工業(yè)視覺(jué)：智能識別 高精度無(wú)誤檢測

    匯川技術(shù)工業(yè)視覺(jué)系統涵蓋高動(dòng)態(tài)圖像合成技術(shù)，支持客戶(hù)實(shí)現高端視覺(jué)應用開(kāi)發(fā)。分揀類(lèi)軟件Sort采用人類(lèi)視覺(jué)仿真的智能識別模型，從圖像采集到智能分類(lèi)，保證機器人做到無(wú)誤判分揀，有效避免對工作人員的“誤傷”。

    (二)將安全技術(shù)深化到機器人的方方面面

    安全技術(shù)是保證設備正常運行的必要條件。在當前人機協(xié)作的大趨勢下，工業(yè)機器人的工作已然不再是與人類(lèi)隔離作業(yè)，而是越來(lái)越多地直接參與并協(xié)助人類(lèi)工作，因此安全技術(shù)應該是工業(yè)機器人從業(yè)設計人員必須要攻克的技術(shù)。

為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級，打造真正與人和諧工作的工業(yè)機器人解決方案，我們著(zhù)重進(jìn)行了如下設計。

    1.自主碰撞檢測

    匯川技術(shù)的機器人產(chǎn)品可在任何運動(dòng)時(shí)刻監測是否有碰撞發(fā)生?；谧詣?dòng)學(xué)習功能，在線(xiàn)監測與診斷重復軌跡是否發(fā)生碰撞；基于動(dòng)力學(xué)模型控制，主動(dòng)預估非重復軌跡是否發(fā)生碰撞；同時(shí)可實(shí)現在機器人故障、撞擊情況下的力矩及速度限制，最終實(shí)現安全停機。

    2.安全區域和障礙物自動(dòng)規避

    安全區域是機器人工作區域和運行速度的安全保護措施，用戶(hù)可根據應用場(chǎng)合設定不同等級的安全區域（急停區域、報警區域、減速區域），當機器人進(jìn)入設定的區域后機器人控制系統將會(huì )有相應的安全防護措施。 匯川技術(shù)的機器人產(chǎn)品能做到：

    a)根據仿真軟件實(shí)現將設備周邊的障礙物設計入機器人運動(dòng)區域，形成干涉區域；

    b)提供3D視覺(jué)識別技術(shù)，識別加工工件外形、軌跡等，同時(shí)識別和提取非工作區和路徑的特征，形成干涉區域；

    c)可實(shí)現機器人因故障、撞擊等原因停機之后，在安全速度、安全力矩等條件下重新啟動(dòng)機器人并安全地回歸原點(diǎn)，降低人為操作難度。

    3.可靈活配置的安全接口

    根據現場(chǎng)實(shí)際需求，靈活配置安全接口，支持光柵信號安全接口、安全門(mén)信號安全接口、三位使能開(kāi)關(guān)安全接口、雙位復位安全接口等安全防呆信號接口。機器人控制系統可根據配置的安全接口信號反饋做出相應的安全防護措施。

    a)伺服驅動(dòng)模塊提供STO安全功能；

    b)接入安全門(mén)、安全光柵等輔助設備，保證調試、運行方面的安全保護。

    4.輕量化人機協(xié)同

    a)植入機器人感知技術(shù)：如力感知技術(shù)、視覺(jué)感知技術(shù)，使得機器人與人協(xié)作更易；

    b)內置伺服電流異常智能檢測技術(shù)，確保安全。

    (三)嚴格執行機器人各項檢測標準

    匯川技術(shù)提供的所有機器人核心部件均嚴格執行相關(guān)檢測標準，符合IEC61508系列、ISO13849、IEC62061基礎標準，符合IEC 61800-5-2 （驅動(dòng)器產(chǎn)品）及IEC 61131-6 （控制器產(chǎn)品）, EN 61131-2, EN 61800-3產(chǎn)品標準。

    匯川技術(shù)不直接產(chǎn)生工業(yè)機器人，但我們?yōu)楣I(yè)機器人系統提供真正安全的核心部件和解決方案，將工業(yè)機器人的安全性能及技術(shù)做到細處、落到實(shí)處，推動(dòng)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)升級，最終為工業(yè)自動(dòng)化及人機協(xié)作提供全面適用且真正安全的機器人解決方案。