特征机器人学
2019年汉诺威EMO会议甲板上的协作机器人解决方案

2019年6月18日——自动化和数字化可用于提高制造流程的效率。

这里特别有趣的是合作机器人。这些协作式工业机器人与人类一起工作，没有围栏或划定的区域等特殊保护措施。在哪些过程中已经使用了合作机器人?如何避免碰撞和由此产生的伤害风险?机器人制造商、自动化解决方案的各种外围组件供应商，以及安全和科学专家将在2019年EMO汉诺威金属加工贸易博览会上提供当前形势的概述，并对未来发展做出预测。

使工作生活更轻松–更符合人体工程学
位于Ostfildern的Pilz GmbH & Co. KG公司的机器人安全经理约亨·维特(Jochen Vetter)说:“在智能生产中，人类是不可或缺的。”“机器人可以进行体力或重复性的活动，让人类去做更复杂的工作。因此，自动化也可以应对人口结构的变化。”

不同的验证方法必须应用于人-机器人协作(HRC)。例如，必须采取措施来确定任何可能发生的碰撞所涉及的安全风险。皮尔兹为此开发了自己的方法。一个系统测量作用在人体上的力，并与ISO/TS 15066协作机器人的极限值进行比较。

“挑战在于消除人类和机器工作区域之间的任何界限。除了机器人带来的危险，人类的动作也必须考虑在内。”维特说。这些变化的速度并非总是可以预测的，人类的反应或其他人的突然到来也并非总是可以预测的。“然而，碰撞不应该导致伤害。”

必须通过使用更可靠的控制系统和机器人内置的智能动态传感器来防止受伤。此外，根据规范性原则制定可靠的安全标准也很重要。

维特尔说:“例如，在语言和手势方面，互动将‘自然地’发展。”“这将使HRC在不同类别的行动中达到一个新的质量水平。此外，HRC解决方案未来将通过OPC UA或工业4.0 RAMI标准与工厂控制系统相连接。潜在的应用领域不在于大系列的生产，而在于中小系列的制造。HRC在员工可以从人体工程学角度从繁重的体力工作中解脱出来的情况下是有意义的，比如维修工作。”

利用安全情报抓取多达8公斤的工件
“指定的生物力学限制ISO / TS 15066到目前为止限制使用cobots一小部分的处理,例如在组装应用程序在电子行业或外壳的选择和放置,转身研磨部分,等等,”马库斯·格里克教授说,研究和开发的董事总经理,Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar的首席创新官。

“我们的EGL-C长行程抓手，然而，允许一个新的规模的组件被操纵。这是第一次有可能处理的工件高达8公斤安全与成型夹具。这打开了巨大的潜力，包括机床或装配。”由于集成安全智能(正在申请专利)，协同执行器EGL-C在协同应用中成功实现了高达450 N的握力。这是以前的三倍，是世界上第一次——这项技术也将在2019年汉诺威EMO博览会上展示。

“人权委员会将从根本上改变工作世界，”Glück预测道。“重点是改善人体工程学，创造更灵活的工作流程，提高效率和优化流程。智能夹持器系统将允许在未来处理更高的部件重量。此外，24V技术将使其能够部署在移动平台上，从而提高其重要性。使用轻型机器人协助装配也有很大的潜力。”

机床充电的新时代
Peter Pühringer说：“协作和移动机器人系统为机床自动化提供了新的可能性。由于创新的机器人解决方案，自动化第一次能够突破其严格的限制，实现前所未有的灵活性和生产率。”，Bayreuth Stäubi机器人公司的部门经理。

为了最大限度地提高这种灵活性，Stäubi设计了新一代通用六轴TX2。新版本中的机器人可以直接与人类协作。它们也可以作为移动和协作机器人系统使用。“这预示着机床充电的新时代，”Pühringer说。机器人既可以独立工作，也可以直接与机器操作员一起工作。移动版本的机器人可以轻松地将不同的机床连接在一起，并在工业4.0环境中处理完整的工作流程。Pühringer说：“这种难以置信的灵活性允许创建全新的数字网络化生产流程。”。“这将大大提高生产率，并为创新型企业带来前所未有的竞争优势。”

传感器有助于避免可能发生的碰撞
“目前，合作机器人经常用于简单的处理过程，比如充电机。虽然经常没有安全围栏,他们配备了额外的安全功能和通常不用于人与机器直接合作,”冈瑟•莱因哈特教授说,主席iwb工业管理和组装技术(机床和工业管理协会)在慕尼黑工业大学。

“目前的工作重点是HRC规划支持、安全以及指导机器人。与安全相关的创新旨在通过使用不同类型的传感器(如电容式或超声波传感器)或摄像机，提前检测可能的碰撞。”

许多公司仍然不确定如何遵守当前的标准。Reinhart说:“尤其重要的是，知道如何解释ISO/TS15066中给出的值。”“一旦职业安全的法律问题得到澄清，协作机器人可能主要用于组装。

“其他主要的潜在应用包括人体工程学援助。然而，为此，首先必须有更多的HRC机器人，能够承受更高的有效载荷。”

的EMO汉诺威2019交易会将于2019年9月16日至21日举行。

本文由Dag Heidecker，daxTR–Technik+Redaktion撰写。