安全性將成為國內(nèi)外協(xié)作機(jī)器人的最大差距

當(dāng)前，在人口紅利不斷攀升，自動(dòng)化生產(chǎn)需求持續(xù)釋放的背景下，全球機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展十分迅速，作為重要細(xì)分之一的協(xié)作機(jī)器人，展現(xiàn)出了強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，自2014年到2017年，全球協(xié)作機(jī)器人銷量年均復(fù)合增速達(dá)到了69%。預(yù)計(jì)到2020年，全球協(xié)作機(jī)器人銷量將達(dá)5萬臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模將突破84億元。

作為第二代工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，協(xié)作機(jī)器人可以說每一年都在創(chuàng)造銷量和增速新高，這主要得益于其本身相較于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的顯著優(yōu)勢(shì)。憑借著低成本、低空間占有率和應(yīng)用便利等方面的優(yōu)勢(shì)，協(xié)作機(jī)器人十分適用于各種規(guī)模公司的產(chǎn)能提升，而逐漸成為越來越多企業(yè)和國家關(guān)注的焦點(diǎn)。

自2008年優(yōu)傲推出全球首款協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品“UR5”以來，協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)已經(jīng)成為眾多企業(yè)、資本追逐的風(fēng)口領(lǐng)域。截至2018年為止，全球已有超過60家企業(yè)進(jìn)駐其間，其中優(yōu)傲毫無疑問是行業(yè)的“領(lǐng)頭羊”。目前優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人裝機(jī)量已經(jīng)接近30000臺(tái)，占據(jù)全球市場(chǎng)份額的近60%。

與發(fā)展日漸成熟的國外市場(chǎng)相比，我國協(xié)作機(jī)器人發(fā)展雖然起步較晚，但增速驚人！據(jù)2018年發(fā)布的協(xié)作機(jī)器人藍(lán)皮書顯示：自2015年以來，中國協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)便進(jìn)入發(fā)展的快車道，規(guī)模年均增速在50%以上，大大高于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展增速。

而國內(nèi)最早“敢于吃螃蟹”的企業(yè)是遨博、新松和達(dá)明三家，眼下新松、遨博等依然代表著本土企業(yè)的前端力量。如果單純從技術(shù)角度來講，它們?cè)谪?fù)載重量比、重復(fù)定位精度、易用性、重量等方面，部分指標(biāo)已經(jīng)接近了國外先進(jìn)水準(zhǔn)，但在安全性、可靠性和穩(wěn)定性方面，仍然存在一定差距。

這其中，尤其以安全性的影響最為突出。眾所周知，協(xié)作機(jī)器人最顯著的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)就是人機(jī)協(xié)作，而安全性則是人機(jī)協(xié)作的前提和基礎(chǔ)，如果產(chǎn)品在安全性方面不過關(guān)，則產(chǎn)品的落地和推廣都將遭遇巨大阻礙。

影響協(xié)作機(jī)器人安全性的主要有兩方面，其一是安全性技術(shù)，其二是產(chǎn)品安全認(rèn)證。眼下國內(nèi)廠商對(duì)于安全認(rèn)證方面的重視程度已經(jīng)在逐步提升，對(duì)于歐盟CE認(rèn)證、北美NRTL認(rèn)證等核心指標(biāo)的接軌工作也在加急開展，但在安全性技術(shù)上的完善則還需要進(jìn)一步提升。

那么，如何才能做到協(xié)作機(jī)器人的安全作業(yè)呢？如何才能完善和提升本體安全性技術(shù)呢？我們可以從國外先進(jìn)企業(yè)的安全性技術(shù)中求得借鑒。

比如，優(yōu)傲的安全性保障措施就來自于專利傳感器和軟件技術(shù)。在其推出的UR系列產(chǎn)品中，機(jī)器人本身重量只有18kg，其獨(dú)特的專利傳感器技術(shù)幫助產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了功率和力的限制功能，通過減少機(jī)器人本身的質(zhì)量和冗余設(shè)置，以輕量化來保證產(chǎn)品的作業(yè)安全。

而發(fā)那科則采用了雙重防碰撞安全檢測(cè)技術(shù)，其通過由雙CPU驅(qū)動(dòng)急停電路來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和結(jié)果檢查，能夠在機(jī)器人周邊實(shí)現(xiàn)虛擬區(qū)域檢測(cè)與速度檢測(cè)，這使得人一旦越過了虛擬安全區(qū)域，機(jī)器人能夠自動(dòng)預(yù)警、減速以及關(guān)停。

ABB的產(chǎn)品安全性保障則依賴傳感器和機(jī)器視覺。機(jī)器人經(jīng)過運(yùn)動(dòng)速度和功率限制的設(shè)計(jì)之后，傳感器和機(jī)器視覺系統(tǒng)一旦感應(yīng)到碰撞或接觸，就會(huì)觸發(fā)限制從而減輕傷害力度。同時(shí)在硬件上，ABB還給產(chǎn)品穿上了輕量化的合金骨架以及軟性材料包裹的塑料外殼，進(jìn)一步減少?zèng)_擊的強(qiáng)度。

此外，安川、博世等企業(yè)對(duì)于協(xié)作機(jī)器人的安全性技術(shù)也不盡相同，但基本都離不開硬件和軟件的合理應(yīng)用。通過分析國外的先進(jìn)技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)協(xié)作機(jī)器人的安全保障技術(shù)無外乎三種：區(qū)域監(jiān)控、輕量型設(shè)計(jì)或力受限方案，我國企業(yè)還需要結(jié)合自身技術(shù)實(shí)際，來尋找符合自身發(fā)展的良好方案。

找到保障安全性作業(yè)的思路是一方面，更為重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)方案，這既需要我國企業(yè)不斷提升硬件生產(chǎn)和制造的實(shí)力，也需要加強(qiáng)軟件研發(fā)和應(yīng)用的水平，只有軟硬兼具，才能推動(dòng)協(xié)作機(jī)器人的安全性更上層樓！