Регистрация | Вход

Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

PT Electronics: Роботы и люди: безопасное сотрудничество

Свернуть
X
 
  • Фильтр
  • Время
  • Показать
Очистить всё
новые сообщения

    PT Electronics: Роботы и люди: безопасное сотрудничество

    Скачать статью в PDF
    Опубликовано в журнале Control Engineering Россия №6, декабрь 2017

    Активное развитие роботов, предназначенных для физического взаимодействия с людьми в совместной рабочей среде, дает нам новые возможности, но при этом влечет за собой и определенные риски. Как обеспечить безопасность на современном роботизированном производстве?



    В 2008 г. коллаборативные промышленные роботы (коботы), т. е. роботы, предназначенные для физического взаимодействия с людьми в совместной рабочей среде, вызывали не более чем простое любопытство и воспринимались как нечто фантастическое. В 2012 г. на них смотрели как на экзотику, причуду, которую некоторые производители могут себе позволить для улучшения имиджа. Но уже через год отношение к ним в индустриальных кругах изменилось — их стали воспринимать как средство производства и прикидывать целесообразность их применения в тех или иных областях технологического процесса. Что касается настоящего времени, то коллаборативные промышленные роботы уже вошли в производственный процесс и прочно там закрепились. Причем их работа настолько эффективна, что многие предприятия считают, что за ними будущее.

    «Совместные, или, как мы говорим применительно к робототехнике, коллаборативные приложения — это наш новый рубеж. Они действительно будут управлять не только привычными в нашем бизнесе процессами и приложениями, но и, вероятно, приложениями, о которых мы сейчас даже не подозреваем», — считает Роберта Нельсон Ши (Roberta Nelson Shea), главный технический сотрудник по вопросам стандартизации компании Universal Robots.

    Аналитики из ABI Research прогнозируют, что к 2020 г. рынок коллаборативной робототехники вырастет до $1 млрд. В индустрии будет эксплуатироваться более чем 40 000 коллаборативных роботов. Однако по мере роста их популярности также возрастает важность решения такой проблемы, как обеспечение должного уровня безопасности при применении этих роботов.

    Одной из самых ожидаемых технических спецификаций в области безопасного использования коллаборативной робототехники был ее релиз, выпущенный в феврале 2016 г., — стандарт ISO/TS 15066:2016 «Robots and robotic devices — Collaborative robots» (в официальном русском переводе: ISO/TS 15066:2016 «Роботы и роботизированные устройства. Объединенные роботы»). Этот стандарт является международным руководством по безопасности работы коллаборативных систем и дает подробное, основанное на цифрах наставление, так необходимое разработчикам, интеграторам и пользователям, работающим в сфере проектирования и использования коллаборативной робототехники.

    Нельсон Ши говорит, что на первых порах идея использования в индустрии коллаборативной робото­техники была встречена с весьма большим скептицизмом. «Изначально решением проблемы безопасности было избегание прямого контакта с роботами. Но потом тенденция изменилась: действительно, если робот с какой-нибудь деталью касается вас, но при этом нет риска травматизма, то почему бы не разрешить такой контакт?».

    Люди и роботы: распределение ответственности

    «Традиционно при разработке автоматизированных систем передача части их функций людям не предусматривалась. Но поскольку роботы становятся все более мобильными и постоянно расширяют свои возможности в части взаимодействия с людьми, упомянутая концепция проектирования теперь является тупиковой ветвью эволюции автоматизированных систем, — говорит Роланд Менасса (Roland Menassa), глава Центра глобальных исследований в области автоматизации компании General Electric. — Сейчас я могу разместить робота на заводе рядом с людьми, и они могут работать бок о бок».

    «Мы до сих пор используем сварку и нам необходимы роботы, которые могут работать с тяжелым оборудованием и способны выполнять очень сложные технологические операции в рамках производства, — добавляет Роланд Менасса. — Но если посмотреть на производство в целом, то можно заметить: несмотря на то, что робототехника сильно ушла вперед за последние 55 лет, сейчас по-прежнему достаточно много людей работает на сборочных линиях. И это, в первую очередь, из-за проблем в различиях применяемых материалов. Например, когда мы делаем выключатели или осветительные приборы, то используем провода и гибкие материалы, которые очень трудно обрабатывать. Перед нами стоит вопрос, как внедрить автоматизацию в ручной процесс сборки для обработки столь разных по свойствам деталей».

    Для обеспечения безопасного контакта с людьми были специально разработаны роботы, имеющие определенные ограничения в части мощности и максимального усилия. При этом безопасность обеспечивается либо встроенными системами безопасности, либо системами управления. Эти типы роботов обычно изготавливаются из легких материалов, имеют меньшую мощность усилия и меньший крутящий момент в суставах и могут также иметь мягкие накладки или покрытия, предотвращающие травматизм при непосредственном контакте с людьми.

    Четыре подхода к обеспечению совместной безопасной работы

    В соответствии с гармонизированными стандартами безопасности роботов ANSI/RIA 15.06 «Industrial Robots and Robot Systems — Safety Requirements», ISO 10218 («Robots for industrial environments — Safety requirements»)3 и новой редакцией упомянутого выше стандарта TS 15066, существует четыре подхода к безопасной совместной работе робота с человеком:
    • контролируемый останов безопасности;
    • ручное управление;
    • мониторинг скорости и сближения с человеком;
    • ограничение по мощности усилия и моменту силы.

    Перечисленные подходы касаются наиболее трудно понимаемых аспектов в сотрудничестве человека и робота. Чтобы избежать путаницы, Нельсон Ши предлагает производителям рассматривать каждый из четырех методов совместной работы как часть общего сценария, а не оторванные друг от друга подходы.

    В каждом случае робот и его оператор (человек) разделяют между собой общее рабочее пространство. При подходе с контролируемой безопасностью путем останова предпосылкой является то, что в таком пространстве робот или его манипулятор вообще не должен двигаться. Что касается ручного управления — многим кажется, что этот метод используется только для обучения (рис. 1). Нельсон Ши утверждает, что это не так: «Когда вы перемещаете манипулятор робота, чтобы научить его определенным задачам, это не то ручное управление, которое имеется в виду. При обучении робот не работает в автоматическом режиме». Когда для описания совместной работы используется понятие «ручное управление», это значит, что робот и человек занимают общее разделяемое пространство, но робот движется только тогда, когда он находится под непосредственным управлением человека.

    Читать статью полностью



    Прочитать в оригинале…
    Последний раз редактировалось Darya; 15-02-2018, 17:25.

Похожие темы

Тема Автор Раздел Последнее сообщение
2002—2021 «ЭтЛайт»
Наши контакты: +7 (812) 309-50-30, client@efind.ru
Реклама · Участие в поиске · Инструменты · Блог · Аналитика · English version

  ExpoElectronica RADEL
Обработка...
X