构建不伤害人类的工业机器人权威智能装备方案

据彭博社报道,今年6月,德国大众汽车一个加工车间,一位年仅22岁的维修工人因机器人出现故障而被“意外杀死”。此事件使得各大媒体纷纷开始讨论人类与未来机器人“和平共处”的安全可靠性。那么,在今天这个不断智能化、自动化的世界里,我们怎样才能保证机器人可以安全地站立于人类身旁,在共享有限空间的前提下协同工作呢?

安全而高效的人类交互机器人——或称为“协作机器人”(cobotics),将会对组装生产线、家务劳动服务、健康保险领域以及物流产业产生革新作用。

汽车制造商和航空航天设备生产商都已经大规模引用自动化的机器人系统,英国航空公司(BAE Systems)在本月早些时候也宣布了要使用协作机器人的计划。

隔离

但截至目前,工业机器人在“与人类共享空间”方面仍谈不上安全可靠——仅美国市场,每年因机器人的意外死亡就有20多起——因此大多数时候,机器人的活动区域是需要用屏障围护起来的。

它们在搬运重物等单一操作上,非常高效实用。但是它们只能进行盲目且没有智慧移动,因此在过程中一旦触碰到人,就很可能造成严重事故,甚至导致死亡。”德国弗劳恩霍夫研究所工厂操作和自动化研究员José Saenz表示。

与早期机器不同,“协作機械手臂”安装有传感并具备安全特性,可以有效地侦测周围出现的人及作出相应反应。这样的设计让人们和機械手臂组成了完美搭配:后者的强度和精确度配合前者的视觉、感知、思维和适应力将可释放出更高效的生产力。

然而,当一个人距离機械手臂太近时会怎样?"機械手臂首先會警告說你靠得太近。”Saenz表示。“然後它會停止当前操作。”

通过示范来学习

最高级别的協作機械手臂功能灵活,因此同一款型号可以轻松跟进任务不同而重新切换模式,如排列任务、装卸货任务以及处理原材料任务等模式。

Rethink Robotics设计了Baxter機械手臂,该机械手臂拥有两只机械臂和一个动态表情面部(屏幕)。该机械手臂可以通过被示范训练来学习执行各类任务:人类可以控制机械的手臂,并指定一系列动作,该机械手を记住并重复,从而达到示范学习目的。而头部屏幕则会通过表情提示告知周围的人当前正在执行的是什么样的任务,或正遭遇的问题。

首个脱离实验室并投入实际使用的是2015年2月由澳大利亚糖果巨头Haighs Chocolates引进的一台巧克力挑拣机械有人工智能助力的挑拣巧克力小零食包装行李箱,而这些都是由于不同的原因,不断增加新的产品范围,使他们能够提供更多种类的小零食包装行李箱给消费者选择,以满足日益增长需求,它们还能提高工作效率,因为它们不会疲劳或者感到厌倦,这对于需要快速响应客户订单变化的情况尤其重要。

灵活性和精度

协作機械手 臼下一个主要适用领域是消费者电子品的组装生产,该行业目前主要依赖于人员。今年3月,一台名为Sawyer 的小型合作式 industrial robot 被推出,其用于执行电路板测试 和其他各种微观操作。 Sawyer 是 Rethink Robotics 最新推出的模型之一,与 Baxter 类似,但具有更小体积,更轻便,以及更低成本。

此外,还有一台名为 YuMi 的合作式 industrial robot 由瑞士ABB公司开发,它配备了大量传感数据,可以准确无误地将线穿过缝衣针。这台YuMi 小尺寸、高移动性的合作式 industrial robot 成为了许多现代电子产品制造业的一个理想选择。

"这些特点对于最大限度利用空间,以及安装这种类型设备到较小工作室中来说至关重要。” ABB 营销部门主管Steven Wyatt 表示。一旦这类合作式 industrial robots 在工业界广泛应用并完成测试,他们就会立即成为家庭市场上的潜在候选者,这其中当然还有很多特别挑战。

"在工业环境中,即使最弱势群体也通常都是成年人口,而且他们懂得如何保护自己,比如戴护目镜或穿硬底鞋。但是在家庭环境下一切都会变得复杂起来,比如宠物儿童在地上滚翻跑跳玩耍。” Saenz 指出,“不过家庭市场却是一个巨大的机会。”

总之,将来我们预计看到更加智能、高效且更加环保友好的技术解决方案,以确保我们的生活质量同时也保持着创造力的发展。随着时间推移,我们相信科技创新将继续帮助我们找到实现这一目标所需的一套最佳策略。在这个不断变化的地球上,我们必须准备好迎接未来的挑战,同时保持对过去经验的一致尊敬,为未来的成功铺平道路。此时,让我们一起期待那些尚未见证的大步迈向,那些能够让每个人都能共同生活于繁荣与幸福之中的技术革命吧!

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