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产业变迁下的机器人技术新趋势

2021年02月24日 00:45来源:未知手机版

槐花散,花心总裁的小妖精,李馨

中国制造业当前面临着新挑战和机器人未来发展的新趋势,在这些新变量下,人机协作的最优配置到底是什么?越疆科技有着自己的思考。

▍产业变迁下的机器人技术新趋势

依托于强大的技术优势和品牌优势,越疆科技的产品已经销往140多个国家和地区,全球布局了超过3万台机械臂。在3万多台应用和部署过程中,越疆科技一直在思考机械臂的发展趋势是什么?

机器人的发展和时代息息相关,行业变革是改变机器人技术的根本。庄飞飞提到,从机器人产业的变迁来看,上世纪50、60年代,由于汽车行业发展迅速,孕育了四大家族机器臂,而上世纪80、90年代,日本家电行业开始爆发,日本机器人公司才得以崛起。但在原先行业单一、产线固定的时候,机器人厂商必须同时提供集成和全面的服务。

到了当今社会,自2013 年以来中国始终稳居全球最大机器人市场,2018 年中国工业机器人销量占全球 36%,大于北美、日本、韩国之和,庞大的应用场景孕育了广阔多元的产品需求,尤其3C电子教育娱乐等新商业场景不断发展。在这些新场景下,老牌外国机器人厂商的商业模式不再适用,轻量化的机械臂将是产业需求。因此,在越疆科技看来,轻量化和智能化将是机械臂发展的重要趋势。

中国的制造业也在面临质变,尤其是贸易战下劳动力数量短缺,成本上升,越南、泰国等东南亚国家开始提供成本更低的劳动力,大批量生产、低成本制造的劳动密集型产业开始向劳动力成本更低的东南亚转移,留在国内的企业需要应对小配量柔性化的生产需求,中国制造业格局受到冲击。

庄飞飞指出,在柔性化生产中,现有的工业机器人存在学习成本高、部署难度高、安全隐患大等问题,很难在柔性制造中普及应用,当前机器人行业面临着新的挑战。

▍安全新挑战

针对机械臂新的发展趋势和制造业的新挑战,越疆科技推出了完整的协作机器人产品矩阵。

什么样的机械臂适用于有人的工作场景?越疆科技认为,安全、高效、质量可靠是人机协作的最优配置,具有了这些配置的机器人才能解决安全交互和灵活部署的难题。

在人机协作场景中,安全永远是用户关心的最重要因素,协作机器人功能安全设置和恢复模式是安全的基础,如何进一步预防碰撞伤害是协作机器人亟须解决的痛点。

庄飞飞提到,机器人行业关于碰撞检测技术分为前检测和后检测,安全围栏和视觉是碰前检测的代表,但碰前检测降低了人机协作的效率,安全围栏隔绝了人机协作的可能性。另外一些厂商采用传感器技术来解决安全问题,即碰撞发生之后,机械臂快速做出反应,但碰撞已发生,安全性较低。

因此,越疆科技推出了兼顾效率和安全的技术——安全皮肤。安全皮肤是介于碰前检测和碰后检测的技术,越疆科技称之为接近检测技术。使用该技术下的机器人,能在保证高生产效率的同时,为协作机器人提供非接触式的接近感知与碰撞预防等人机协作安全性解决方案。

使用了安全皮肤的机械臂可以在15cm距离感知障碍物接近,并能以1m/s安全速度,在0.1s的时间急停,从而避免了碰撞伤害。除此之外,越疆科技也在安全皮肤的控制器中增加了自动绕开障碍物的设计,在保证安全的前提下也获得最高效率。

在TS1506标准中,安全速度被定义为0.5m/s以下,因为机器人速度一旦超过0.5m/s,碰撞发生时将对人产生实质性伤害。越疆科技为机械臂加了皮肤后,将安全速度可以提高到1.0m/s以上,同时因为机械臂可以加入碰前检测功能,能实现机械臂检测到障碍物后在100毫秒以内停机,使得机械臂可以真正做到安全生产无忧协同。

▍技术创造可能

除了安全性,易用性也是协作机器人的关键突破点。如何能让用户更好使用机器人,是在机器人设计之初需要考虑的问题。越疆科技在2014年开发桌面机械臂的时候,就开始考虑如何结合安全性和易用性。为此,相比于传统的编程方式,越疆科技率先采用了图形化编程,支持手机、PAD智能终端App操控,支持无线互联,更直观易懂,更快可以上手。

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