在浩瀚媒体中，Pentagon和Google加年夜了例如对无人机和车辆设置如许自立体系的存眷，工业特殊是临盆制作业正在追求集成化协作式的技巧处理计划。一方面人们在努力于应用装备替换人的任务，另外一方面努力于让体系、人与机械人可以或许互相协作。由于在曩昔的一段时光内，机械人与人的协作更加亲密。很多行业看到了人机协作的优势，而有些行业却以为如许的运用没成心义，然则在现实运用中照样对人机协作的商量予以年夜力支撑。Universal Robots公司的CTO Esben H.?stergaard表现：“人机协作正在转变临盆制作，在此时代，机械人在人们印象中噪声年夜或风险性年夜的抽象正在改变。” 图1 到2015年，世界规模内工业机械人的发卖量有很年夜增加（单元：1000台） 在Automatica 2014展会上，在这个范畴有如许一个明白的根本不雅点，即往后机械人和人会有更进一步的协作。同时，在2015年的汉诺威工业展览会上，最新一代的机械人曾经成了存眷核心，同时，让更多对此感兴致的专业界人士与最新一代机械人近间隔接触的前提也曾经构成（图1）。技巧抢先的机械人临盆厂商展现了机械人技巧若何可以或许成为临盆中更具竞争力和灵巧性的症结。在此，人机协作也遭到了人们进一步的存眷，机械人也将会加倍接近它们的同事。关于这一点，Festo公司担任电机一体化体系研讨的Alexander Hildebrandt博士表现：“将来技巧必需可以或许顺应转变着的框架及人们的参与。” 更具平安性的协作关系 如St?ubli公司在引见TX2机械人装有的CS9掌握器时所讲的那样，机械人应该与人更多地协作，且个中机械人应具有“首创性的平安功效”。多半如许的平安功效，如平安加快和平安停滞功效构成了人与机械人在没有防护围栏的条件下平安靠得住协作的基本。因为集成有传感器，所以机械人可以或许辨认出要接近操作人员并主动加速，在接上去的临盆功课中也不会有年夜幅度的举措。一旦机械人的运动规模内没有操作人员时，机械人即可以在其编程的“温馨感应区内”以之前的高速运转功课，并持续正常任务。TX2-6轴机械人构造系列装有取得T?V认证的可以或许知足SIL3-Ple请求的CS9掌握器。 图2 应用了UR公司38台UR5型和UR10型机械人的Trelleborg Sealing Solutions公司可以或许加年夜其用户的定单量，为了合营机械人完成临盆，公司还多聘请了50名任务人员 这在明天是平安和主动化融会的一个相对主要的尺度，第三代UR机械人中操作人用友爱且轻型的UR5和轻型的UR10机械人也已斟酌到这一点（图2）。异样，机械人手臂的灵巧运用也必需相符尺度并获得T?V认证：无需防护围栏，易操作且可疾速编程。机械人臂要设置新的功效，个中有8个可校准的平安功效。6轴曲折臂机械物证实了这些功效，该型机械工资轻型构造的机械人，承载才能为5～10kg。？stergaard证明了该型机械人市场需求量年夜：“轻型机械人可作为汽车工业的喷漆机械人或为对象临盆厂商供给很年夜的帮助性，该型机械人最重要的功效照样合适用于中小型临盆制作企业。” 灵感来自生物学 当人们谈到轻型机械人技巧和人机协作时，会很天然地谈到位于Augsburger的机械人临盆厂商kuka公司。该公司研发的LBR iiwa型机械人可完成各类任务：其可以或许从经由过程应用装置在塑料框里的玻璃板显示器来清算年夜型厨房的台面，可在汽车车身里主动地装置栓塞，也就是该型机械人老是涌现在那些单调且强度年夜的任务义务的现场。 图3 工业应用的人机协作的一个灵巧的柔性机械人技巧帮助体系版本 机械人在那些可灵巧运用且便于实行的行业中证实了一个新的成长趋向，也就是人们在研发机械人时从生物学中获得的灵感，为机械人的研发和运用注入了新的活气，如许机械人便从本来的硬冷且僵化的机械酿成了柔嫩且服从的助手，这可称之为“柔性机械人”。德国Fraunhofer–IPA的机械人帮助体系部分主任Martin H?gele表现，迄今为止，机械人构造的机械部件正在向优化刚性和周详性偏向成长，跟着人机协作的普及，人和机械分管完成任务义务，会愈来愈多的涌现新型机械人手臂：构造紧凑、服从、敏感且无机的机体化机械人手臂具有被称之为“柔性机械人”的这些典范特点的机械人手臂的增长会被看做是一个能够的开始。这预示着临盆车间内的下一个新的成长偏向（图3）。美国和瑞士的若干项目正将该项技巧向前推动，在此方面德国如今也正在积极展开任务。一家企业长时光以来一向从事这项任务，这应该举动当作模范吗？至多有一点是清楚的，即Festo正在研发服从的机械人手臂，生物型调理抓手机械人手臂。Hindebrandt表现：“应用生物型调理帮助装配曾经涌现了冲破性停顿，也就是完成了从一个处置技巧到人机协作的再立异。” 气动构造极端轻盈且服从，直接接触没有风险性。当产生状态时，帮助体系立刻让步，不须要像应用传统的机械人那样对任务人员停止严密的掩护。与重型工业机械人相反，生物型的调理助理体系是一个独一的体量，有用负荷比高、活动进程柔嫩灵巧且自在度高、节俭动力的帮助体系。 Hindebrandt持续说道：“用新的临盆制作方法制作出选择性激光烧结装配（SLS），也就是一种灵巧、服从且构造轻的掌握处置装配是个特别的挑衅。接收‘抓起工件’、‘翻开抓手’、‘退到肇端地位’一切这些敕令，而获得德国将来奖表扬的轻型帮助体系，应用的是集成化的图象和语音辨认装配。”以后工程技巧人员正在研发任务领域内正在努力于轻型付账体系的外形尺寸的最好化和掌握调剂规矩体系的研发。 Hindebrandt在引见他们今朝在帮助体系方面的研发任务时表现，当关系到资料运用的稳固性时，公司也在展开增材制作技巧范畴的研发任务。Festo的研发人员正在结合项目INSERO3D在框架内停止一个微缩3D相机的研讨。未来生物型调理助理体系应可以或许借助于该微缩3D相机在一个空间内识别情形，以便可以或许躲避妨碍（图4）。据称，曾经研收回的第一台微缩3D相机样机已在新型人机协作运用中应用。 柔性机械人是智能化机械人技巧 遵守线性活动的机械人直接改变为灵巧的功课人员的同事是一个典范性的转变。在此，服从的机械人应可以或许实用于各类综合性的义务，而不只是服从，由于如许的机械人由灵巧的资料和具有弹性的部件构成。今朝，德国的若干年夜学、研讨院所和企业曾经在应用如许的带有生物长处的机械人。例如，德国的KIT曾经在停止如柔性机械人的天然皮肤研讨、节奏式接近传感器的运用及便携式机械人体系的研讨课题的研讨任务。 图4 生物型调理助理体系应可以或许借助于微缩3D相机在一个空间内识别情形，以便可以或许躲避妨碍 柔性机械人技巧体系涵盖完成直不雅性、平安靠得住性和敏锐性微目的结合机能的浩瀚迷信定律的联合。在此，电子技巧、传感器技巧及驱动技巧互相融会。德国Fraunhofer-IPA的Martin Hügele说：“还有精致的折叠和层压技巧将引入机械人的新构造。柔性机械人技巧体系在能够的情形下也能够采用别的一品种型的临盆方法：代替传统式的装置，强化持续性临盆方法，例如产物的构造可以或许以增材制作的办法停止制作，从而融会在一路。”这类互相融会的产物构造和临盆技巧是Festo生物型掌握调理助理体系的特点。 柔性机械人技巧的将来气象今朝照样未知的，由于相干的新规矩还处于初始阶段。然则，由于具有直不雅性特色的柔性机械人比那些“固执型”装备更快地获得了人类同事的承认。？stergaard在谈到UR的机械人时表现：“在临盆制作中集成柔性机械人技巧宣布了人机协作登上了一个新的台阶。这给人机协作付与了更年夜的灵巧性。” 在不远的未来，人们不只可以使用柔性机械人技巧，并且可对人机协作有许多新等待，这证实传感器技巧、驱动技巧和掌握体系在赓续的向前成长。Hindebrandt在瞻望将来时表现：“将来临盆的特色是应用平安靠得住的机械人，并完成无风险性的人机交互。经由过程固有的特征或至多是借助于传感器技巧（节奏式传感器/电容传感器）可以或许完成机械人可完成人机交互的平安靠得住性。如许，人们平日会承认选择可以或许与人协作的机械人所要消费的本钱，并掌握其在临盆中的运用。”
