解決人機協(xié)作安全難題
國內(nèi)首款大范圍移動作業(yè)工業(yè)機器人在渝實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化
工作人員正在安裝調(diào)試機器人。（受訪者供圖)
（記者 黃光紅）人機協(xié)作時代，如何確保工業(yè)機器人既能夠自主移動作業(yè)，又不會對人造成傷害？近期，國內(nèi)首款可大范圍移動作業(yè)的工業(yè)機器人在渝實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，有效解決了這道難題。10月27日，重慶日報記者從重慶魯班機器人技術(shù)研究院有限公司（以下簡稱魯班研究院）獲知了這一消息。
魯班研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這款產(chǎn)品是一種智能噴涂機器人，由中國船舶重工長江科技有限公司、中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院、魯班研究院和重慶大學(xué)等5家單位聯(lián)合研發(fā)，近日已在鄭州應(yīng)用于橋梁工程大型構(gòu)件涂裝作業(yè)。
賦予機器人移動性，讓其靈活自主地與人和機器并肩協(xié)同工作，被認(rèn)為是智慧工廠發(fā)展的一種趨勢。但在當(dāng)前，普通工業(yè)機器人只能在固定位置作業(yè)，且通過防護(hù)欄等與人隔離開；協(xié)作機器人雖然能夠?qū)崿F(xiàn)人機協(xié)作，但普遍只能限制在很小范圍內(nèi)作業(yè)，移動性仍然很差。
“究其原因，主要是沒有很好解決機器人的作業(yè)安全問題。為確保人的安全，機器人的移動性就受到了很大限制。”重慶市機器人專家組牽頭人何國田說。
由于人類行為的復(fù)雜性，機器人維修，誰都無法確保人機協(xié)作時不會發(fā)生碰撞，只有當(dāng)人機碰撞時人體不受傷害，才算達(dá)到最安全的標(biāo)準(zhǔn)。從目前的情況看，協(xié)作機器人在人機達(dá)到碰撞警戒線時會自動暫停，KUKA機器人維修，卻不能在人機碰撞時保護(hù)人體不受傷害。
基于此，前述5家單位從2016年啟動該研發(fā)項目時起，就把如何確保人機碰撞后不會對人造成傷害作為突破方向。經(jīng)過近3年時間努力，研究人員在今年初取得成功，并掌握了機器人本體加工核心技術(shù)和可吸收碰撞能量的力覺傳感器核心技術(shù)。此后，通過不斷改進(jìn)、完善，機器人維修，智能噴涂機器人在近期實現(xiàn)了少批量生產(chǎn)。目前，有3臺正在鄭州進(jìn)行橋梁工程構(gòu)件噴涂作業(yè)，并成功實現(xiàn)了安全的人機協(xié)作。
與國內(nèi)外其他機器人相比，其最大特點是具有雙重安全保護(hù)機制——當(dāng)人機或機器人之間面臨碰撞危險時，避障安全系統(tǒng)會讓機器人立即自動暫停。如果因意外情況導(dǎo)致碰撞仍然無法避免，機器人搭載的力覺傳感器會在發(fā)生碰撞的同時吸收碰撞能量，形成緩沖區(qū)，從而避免對人或機器造成傷害。
此外，它還能自主規(guī)劃作業(yè)路徑、自主移動，移動范圍最大可達(dá)到500米；能夠靈活地完成彼此之間的協(xié)作及與人的協(xié)作，非常適合用于橋梁構(gòu)件等大型工程部件的噴涂作業(yè)。
何國田表示，根據(jù)文獻(xiàn)資料及公開報道來看，能夠大范圍移動作業(yè)并且具有上述雙重保護(hù)機制的工業(yè)機器人，此前在國內(nèi)外尚無先例。未來，其相關(guān)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)機器人，市場前景非常廣泛。