人機協(xié)同作業(yè)

在同一個協(xié)同空間內(nèi)，機器人和操作人員是允許同時在空間內(nèi)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(shù)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(chǎn)生相應(yīng)變化，最終在碰撞產(chǎn)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(fù)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(yīng)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(yīng)用。

在這個應(yīng)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(fù)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(fù)位。

安全間隔距離

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

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(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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)當經(jīng)過評估。

2018年皮爾磁全新開發(fā)的基于ISO/TS 15066的人機協(xié)作及其安全應(yīng)用課程現(xiàn)正在火熱報名中！

通過本課程的學(xué)習，參加者將學(xué)習和理解人與機器人協(xié)作應(yīng)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)作型機器人如何進行風險減少及驗證。