主要机器人OEM快速跟踪COBOTS

仍处于初期，人体机器人协作（HRC）的迅速发展的领域在过去两年中已经看到了显着的技术进步。毫无疑问，雄心勃勃的初创企业繁殖新型的合作机器人兴奋了狂热。

传统的机器人技术也不甘示弱。他们很快指出，他们是第一批进入HRC舞台的人，创新还不止于此。所有人都同意。有足够的合作空间。

“它刺激了创新，”密歇根州罗切斯特山的FANUC Americ Corporation的国家客户经理大会和航空航天克里斯·布兰特“拥有这些公司会弹出这些解决方案，也许它们不在许多工业化的情况下，但它们肯定强调了需求和需求。现在每个人都必须创新并在那里解决工业化的解决方案。“

创新他们是。从竞争对手双臂到一只武器的奇迹将他们的产业障碍脱落到进一步的医学科学，协作机器人已经超过了许多人的实现。每个制造商都将自己的品牌融合到HRC空间。本月在IMTS 2014年在芝加哥展出了几个。符合最新的双臂进入磨损。

的双臂,双视觉
Nachi展示了它的13轴双臂概念机器人。它的头部配备了立体视觉，连接到躯干，运动两个六轴手臂。第13轴是腰部，机器人可以绕着腰部旋转，观察周围环境并拾取零件。

密歇根州诺维市Nachi机器人系统公司总裁Mike Bomya说:“几年来，我们一直在研究合作机器人。”“我们的双臂是多个技术的试验台，这些技术将用于创建协作机器人。”

这个视频显示纳希双臂在去年11月在2013年在日本首次亮相。合作机器人的立体声视觉和内置力量传感在装配真空吸尘器时发挥作用。

Bomya表示双臂旨在朝着大会需要高灵敏度的应用。每个臂具有7千克有效载荷，可重复性为+/- 0.02 mm。所有的布线都夹在轻质铝体内。

根据Nachi的说法，双臂将符合人体机器人协作操作的协调ISO 10218和ANSI / RIA R15.06机器人安全标准，以及加拿大的CAN / CSA-Z434标准。官方产品发布日期尚未公布。

（有关适用的机器人安全标准和更多的协作操作示例，请退房本文。）

Nachi不是唯一一个在IMTS中具有协作机器人的传统机器人制造商。大黄色甚至肯定会羡慕一片绿色。

大黄色变绿
Fanuc在绿色，软合成橡胶中用大型铰接式臂包装进行了朝羽毛机器人，旨在保护其人工人员在意外接触时。传统工业机器人和较新的轻质COBOTS之间的交叉，FANUC的协作原型具有内置力传感器和35千克有效载荷。

无线电布设计与罗克韦尔自动化安全传感器的CAMUC双检查安全技术集成，以允许在指定的安全区域中进行人机协作。（这些技术与HRC地区是一体的;更稍后的更多。）

根据FANUC，生产模式将于2015年初发布。

当成熟的机器人界和后起之秀在芝加哥争夺关注的时候，苏黎世传出了另一个双臂机器人的消息。

你和我，合作
瑞士ABB宣布了正式发布日期该公司推出了名为YuMi®的双臂协作机器人。在2015年4月德国汉诺威工业博览会日历上做标记。

Yumi为“你和我”很短，并取代了一代名为DACR，用于双臂概念机器人。ABB表示，这与2011年首次推出时捕获了技术媒体的迷恋的机器人并不是同一个机器人，然后返回FIDA。yumi是一个完全新一代的，几个迭代领先于其前身。

今年3月，在密歇根州奥本山举行的ABB技术日活动上，这款双臂机器人首次在北美亮相。与会者对它的矮小身材感到惊讶。ABB小型机器人全球产品经理Phil Crowther在现场解释说，该机器人是为安装在目前为人类保留的工作站而设计的。这款机器人肩膀宽不到一米，其紧凑的尺寸对减少制造足迹、同时保持与人类类似的触控能力至关重要。

设计为无架，机器人的柔软，衬垫臂与内置力传感技术相结合，有助于确保Yumi的人类同事的安全。双臂还脱落了ABB机器人的传统橙色皮肤，以获得更平易近的白色的外观。

这公司今年早些时候宣布所有新的ABB机器人都将是Graphite White，以便合作地拥抱人类和机器人的新时代，许多内部人士认为是机器人行业和制造的未来。

根据ABB的说法，新的双臂是为小型部件组装而设计的，特别是在消费电子行业。“整体小零件组装解决方案”包括可适应的手，灵活的零件馈线，力控制传感，视觉引导，以及机器人制造商著名的控制和软件技术。

这个视频在六月之前，在自动的2014年显示Yumi。

轻量级臂马刺医疗创新
Kuka还在自动升级，推出了其最新一代LBR IIWA。最初是与德国航天中心（DLR）合作的，轻量级的6轴臂从空间计划中的日子里走了很长的路。在Kuka的展示中，展位是LBR从堆叠食品托盘和曼宁电视室摄像机的LBR申请，以模拟骨骼手术。

“从DLR采用的原始LBR在所有七个关节中都采用了力量扭矩传感器，”在密歇根州谢尔比镇的Kuka Robotics Corporation的新市场销售总监Mike Beaupre说。“机器人更敏感而快速地反应，而不是使用仅使用电动机扭矩。通过医疗应用，我们不必在机器人末端放置额外的六个自由度力扭矩传感器。所有这些都被纳入机器人技术。“

Beaupre表示，LBR的大多数申请都是医学相关的。“还有很多研发进展，包括一些手术应用，如膝盖和臀部更换。另一个例子是外科医生的第三个臂，作为助钳或设备的辅助剂。“

在LBR Med和其他为服务机器人应用设计的车型上，KUKA将其标志性的橙色车身换成了白色铝制车身。KUKA产品经理Christian Felkel解释了“工作分享”背后新的、更友好的感觉来自自动的录像。

全球的研究人员正在使用灵活的手臂来试验未来的人类机器人协作的应用。在这方面视频Kuka的轻量级臂与机器人交互式车门组装应用的机器人交互式车门组装应用的Robotiq自适应夹具联接，其中曲线节目的一个项目之一。

不是局限于他们的栖息地，合作机器人正在移动。

合作机器人在移动
Adept Lynx™Handler结合了自主智能车辆和协作四轴SCARA机器人，用于运输和装载/卸载半导体晶圆荚和其他组件。操控者可以安全地通过狭窄的通道，在洁净室环境和其他拥挤、动态的空间中绕过人群。

“整个系统旨在与人的共享工作区经营，”Adept Technology Inc.的首席技术官员德尔杰士杰克逊（Adept Technology Inc.）博士博士博士解释说。“移动基地顶部的Scara机器人是动力和力量限制。它停止与某人的影响，并且不会在ISO 10218标准中颁发不仅仅是定义。移动基地本身具有安全额定障碍避免，在那里它将停止和转向人，并根据该安全功能的13849标准进行评级。“

杰克逊表示，这种协作技术的关键是自动智能车辆（AIV）的结合，它不断扫描其环境并调整它（与传统的自动导向车辆，或AGV，在工厂上涂上磁铁或彩绘条纹地板），加上视力引导的Scara机器人，可以精确地挑选和放置不同种类的零件。在这种情况下，需要淹没倍数仪精度的半导体荚。

Jackson解释说:“我们将视觉引导机器人安装在移动底座上，这样我们就可以接近机器，然后利用机器人手臂的运动与安装在手臂上的(2D)视觉摄像机相结合，来识别产品，然后非常精确地把它拿起来。”“现在我们不仅覆盖了机器人的工作空间，我们还覆盖了整个工厂的工作空间，因为机器人被安装在一辆移动车辆的顶部。”

Adept Markets其AIV主要用作工厂地板上的舰队。Adept的企业软件管理每个车辆的位置和每个FAB站。当一台机器进行处理零件时，系统会发送最接近的可用AIV以检索零件并将其传输到下一个站。根据Adept，该软件不断监控该过程，以确保工厂的AIV舰队正在有效地使用。

每个机器人都有自己的充电码头，它可以自动定位，然后充电。Adept Handler旨在在一次充电时工作10小时。

“我们现在在客户身上有一个大船队，”杰克逊说。“他们每天24/7运行机器人，每天三次班次。他们甚至不等待收费。每一个班次，他们都会改变电池并保持持续运行。“

杰克逊表示，他们的一些集成商合作伙伴正在测试安装在爱德普移动基地上的不同机器人。“我们将继续把山猫作为一个组件出售给那些希望在其上构建自己的解决方案的集成商。”

智能移动机器人正在推动人机协作领域的界限，而先进的软件技术正在为协作空间中的传统机器人带来新的自由度。

协作机器人与协作操作
大多数传统的机器人OEM都有基于软件的技术集成到其机器人控制器中，当与安全机制相结合时，即使具有高有效载荷机器人，也可以实现人员机器人协作操作。大部分技术已经存在十年或更长时间。

每个机器人制造商都有自己的版本。正如本文前面提到的，FANUC有其双重检查安全技术。ABB的公司被称为SafeMove。库卡的是安全机器人。Nachi有机器人监控单元(RMU)， Yaskawa Motoman有功能安全单元(Functional Safety Unit)。

FANUC的布兰切特说:“他们已经存在很多年了。”“直到最近几年，安全标准才发生变化，认识到现有的工具确实是安全的。”

2013年3月发布的最新机器人安全标准涵盖了这些技术，该标准解决了安全级软轴和空间限制(ANSI/RIA R15.06-2012, Part 1, 5.12.3)。它们允许在机器人细胞布局中有更多的创造力和灵活性。它们还减少了工作单元的占地面积，并通过消除对额外设备和复杂的安全围栏的需要，最终降低了成本。

“对于制造环境更实用的一些合作特征已经存在，如我们的双重检查安全（DCS），”解释了Blanchette。“通过DCS，您可以执行很多，从而减少工作单元的占地面积。如果您有这些传感器检测这些区域内的人的存在，您就不必在那里拥有所有这些守卫。“

布兰切特强调，考虑所需的人机合作水平很重要。让机器人在其核心优势——速度和重复性——上表现出色，只在必要时限制其移动。

“One of the trade-offs between the term ‘collaborative robots’ and what we’ve seen in the news over the last couple of years relative to new entrants is to scale down the payload and the speed of the robot so that it’s ‘safe’ or suitable for collaboration with people,” says Tim DeRosett, Director of Strategic Initiatives at Yaskawa Motoman in Miamisburg, Ohio.

Derosett指的是市场上的几个新机器人，允许通过电力和力量限制的协作操作方法进行人机互动。这些Cobots通常被吹捧为“本质上安全”，而它们在自动化景观中有其位置，通常它们具有较低的有效载荷能力，并且比其传统的对应物更慢地移动较慢的精度。

“在许多应用中，客户需要移动重型产品，需要将它们移动到公平的距离，因此您需要长时间的范围，并且有所需的吞吐量，”Derosett解释说。“您无法缩小有效载荷，速度和性能。这样做是不切实际的。“

安川通过其功能安全单元(FSU)实现了“通过控制进行协作”，这是大多数配备其最新控制器的Motoman机器人都支持的选项。

“我们使用FSU的方法是在需要性能时保持机器人的性能，但是当操作员在工作单元的特定区域内交互时，将机器人减慢，并以控制可靠和安全模式执行。，“Derosett说。“如果有一个特定区域，操作员可能需要装载部件或移动部件，则机器人可以在不同的区域缓慢移动。当操作员从工作区移出时，那么机器人可以继续以更高的速度工作。“

80/20规则
许多传统机器人制造商认为，大多数工业机器人应用只需要很少的人机交互，但需要更高的有效载荷。这个想法是让机器人在应用程序需要时以最佳速度工作。无围墙的机器人细胞并不总是解决问题的办法。

“拥有与人机干扰无关的物理守卫有很多原因，”Yaskawa的技术总监Erik Nieves说。他引用焊接烟雾，飞溅和弧形闪光点。另外，他说你需要考虑系统卫生和正常运行时间，特别是当你在该地区有不可预测的人类时。

尼夫斯指出，大多数机器人80%的周期时间都是独自工作，只有20%的时间是与人类互动的。此外，他说，80%的机器人处理应用需要超过20磅的有效载荷。他说，在这些情况下，在过程中加入人类技能的唯一方法是通过控制进行协作。

为安全协作提供冗余
ABB早在2009年就展示了其技术和人机协作行动的版本。

“我们开发了Safemove，因此您可以在未造成危害的情况下，在没有受到伤害的情况下，在Aburn Hills，Michigan的ABB机器人技术经理Nicholas Hunt说“机器人具有检查该位置的经过认证方式。因此，我们有一个CPU，用于控制机器人轴和另一个完全不同的CPU，运行相同的代码并获得相同的反馈。这两个是不断比较的，如果有人认为与另一种思考相比有什么不同，那么我们会关闭。“

SafeMove通过限制机器人运动仅将机器人运动限制为应用程序所需的区域来节省楼层空间。通过最小化光窗帘和其他安全外围设备的安全距离，速度限制可以进一步降低工作单元足迹。

亨特说，航空航天行业立即认识到这一概念的价值。“首先，他们惊讶。“哦，你不需要再次击中硬连线的电子停止了吗？”他们无法相信他们看到了什么。它被适用于它可以为地板空间做些什么。如果不是为了Safemove，你就不会尝试做我们现在所做的一些事情。“

HRC在或
在工业领域之外，KUKA的安全机器人和安全操作技术已经在十多年的时间里将人类和机器人聚集在一起。这些技术是该公司用于娱乐和医疗应用的专业服务机器人背后的技术。

库卡的博普雷说:“我真的相信这是推动这项技术发展的原因，早在2000年，我们的管理层就决定把娱乐和医疗业务视为我们的未来，我们现在可以把人们放在机器人的工作空间，而不是围栏后面。”“我认为这让我们进入了一些以前无法触及的领域。”

博普雷解释说:“我们有一家客户，加州森尼维尔的Accuray公司，他们有一种产品，CyberKnife®系统，用于放射治疗。“这个系统基本上是我们的机器人，操纵他们的线性加速器或病人周围的x射线源，精确地向肿瘤提供高剂量的辐射。这个机器人最大的优点是可以在病人周围不同程度地操作这个设备。结合同样使用我们机器人技术的患者定位设备，它们可以治疗身体的任何区域，同时避免健康组织。”

Beaupre将KUKA轻型手臂的开发归功于该公司在医疗领域的早期工作。“这让我们开始思考整个HRC的概念，以及我们如何让人们不仅在工作场所工作，还能与机器人手拉手工作。”

“有了这项技术，我们可以设置参数来监控工作空间、轴加速度、轴速度，包括笛卡尔速度，”Beaupre解释说。“此外，还有一些其他功能，比如对工业或特别是汽车应用来说很重要的静止监测，这让我们可以直接将一个部件从操作员手中交给机器人，反之亦然，而不必先把它放下。”

兴奋骑
根据Beaupre在2001年开发了Robocoaster.把人机机器人合作带到惊心动魄的新水平。

“我们是拥有乘客机器人的唯一主要的机器人公司。我们实际上正在重建现在的总包装进入我们的2.0代，我们希望在年底完成并开始营销。“

博普雷表示，最新一代机器人将是原始机器人的简化版。它将纳入新标准下的安全操作。

“这对人们无法访问或靠近机器人来说并不重要。但它确实允许我们做的是监控速度，加速度和工作空间。“

目前，骑手必须通过一系列步骤登上robocoaster到高架平台。

博普雷解释道:“这个平台可以扩展也可以收缩。“有一个接触臂来确认机器人与平台的位置，有冗余接触。对于我们的客户来说，这些都是维护问题。这都是通过安全操作消除的。现在手臂可以一直伸到地板上。”

不管你叫它安全操作还是安全移动，RMU还是FSU。不管机器人是白色的还是绿色的，或者有一只胳膊还是两只胳膊，甚至是在大厅里闲逛或者在头顶翱翔。他们都以自己的方式合作。我们人类是他们心甘情愿的同伴。对于HRC团队来说，2015年应该又是令人兴奋的一年。

RIA成员在本文中有：
Adept Technology，Inc。
ABB机器人
发那科美国公司
库卡机器人集团
Nachi机器人系统公司
Yaskawa Motoman.