Коллаборативные роботы, часто сокращаемые как «коботы», — это роботы, предназначенные для безопасного взаимодействия и работы вместе с людьми в общих рабочих пространствах. В отличие от традиционных промышленных роботов, которые работают автономно за клетками, коботы оснащены усовершенствованными датчиками, искусственным интеллектом и алгоритмами управления, которые позволяют им работать в непосредственной близости от людей. Концепция совместных роботов возникла в конце 1990-х годов в исследовательских лабораториях, изучавших, как роботы могут работать совместно с людьми на производственных сборочных линиях или в других задачах.
Как работают коллаборативные роботы?
Коботы обладают интуитивно понятными робототехническими возможностями, которые не требуют специальных навыков для программирования или управления. Большинством коллаборативных роботов можно просто управлять желаемыми движениями и задачами, при этом движения записываются и сохраняются для автономного повторения. Более продвинутые коллаборативные роботы используют системы машинного зрения для наблюдения и адаптации к меняющимся условиям в режиме реального времени без необходимости вмешательства человека. Это позволяет коботам реагировать и корректировать движения, чтобы приспособиться к работе вместе с людьми. Большинство коботов либо замедляют движение, либо полностью прекращают движение при обнаружении препятствия или человека поблизости.
Возможности безопасности
Передовые сенсорные технологии и методы управления необходимы для того, чтобы роботы и люди могли совместно работать в общих пространствах. Сегодняшние коботы используют комбинацию датчиков приближения, систем видения, определения силы и искусственного интеллекта для постоянного мониторинга своего окружения и точного управления движениями. Общие возможности безопасности, присущие коллаборативным роботам, включают:
Ощущение силы: коботы могут обнаруживать силы по нескольким осям и реагировать, останавливая движение, чтобы предотвратить травмы в результате столкновений.
Мониторинг скорости и разделения: бортовые датчики отслеживают скорость, близость людей и расстояние между ними, чтобы избежать контакта посредством автоматического снижения скорости или остановки.
Легкая конструкция. Коботы обычно имеют полезную нагрузку менее 35 кг и используют закругленные покрытия и мягкие материалы, чтобы ограничить вред в случае любого непреднамеренного контакта.
Аварийная остановка: кнопки ручной аварийной остановки или автоматические активации безопасности могут немедленно остановить движения кобота при срабатывании датчиков.
Проверенные методы безопасности. Авторитетные производители коботов отправляют своих роботов на тестирование и сертификацию в органы по стандартизации, чтобы подтвердить их соответствие мировым стандартам безопасности.
Используя эти возможности безопасности, коботы могут устранить необходимость в физических барьерах между роботами и работниками, которые ранее ограничивали возможности совместной работы в промышленных условиях.
Отрасли, использующие коллаборативные роботы
Гибкость и более безопасное взаимодействие коллаборативных роботов привели к их быстрому распространению в различных отраслях:
Производство: Коботы превосходно справляются с повторяющимися сборками, упаковкой, проверкой качества, обслуживанием оборудования и другими производственными задачами вместе с производственными работниками. Их простое развертывание позволяет небольшим производителям автоматизировать работу без специальных знаний в области робототехники.
Складирование и логистика. Утомительные задачи по сбору, сортировке, упаковке и организации хорошо подходят для простых в программировании коботов, которые могут масштабироваться по складам.
Здравоохранение: прием, обработка образцов и отпуск лекарств в аптеках — это некоторые приложения в сфере здравоохранения, где коботы могут безопасно взаимодействовать с пациентами и персоналом для повышения эффективности.
Розничная торговля: обработка складских запасов, аудит запасов, получение онлайн-заказов или упаковка товаров в пакеты — все эти сферы применения в розничной торговле набирают обороты по мере того, как технология становится все более доступной.
Исследования: настраиваемые платформы коботов позволяют исследовательским группам создавать прототипы автоматизации экспериментов, взаимодействия устройств и широкого спектра повторяющихся лабораторных работ.
Продукты питания и напитки: потребность в гибкой, гигиеничной автоматизации делает коллаборативные роботы идеальными вариантами для помощи в приготовлении пищи, обслуживании машин, упаковке готовых пищевых продуктов и процессах контроля качества.
Преимущества коллаборативных роботов
Есть несколько убедительных преимуществ, которые побуждают предприятия внедрять коллаборативных роботов:
Повышенная производительность: коботы надежно автоматизируют повторяющиеся, скучные или трудоемкие задачи, предоставляя работникам больше времени для выполнения более важных обязанностей. Меньшее количество ошибок и более высокая повторяемость также повышают производительность.
Простая интеграция: благодаря быстрой настройке и отсутствию необходимости в специализированных программистах коботов можно гибко перемещать между процессами или рабочими станциями в соответствии с меняющимися потребностями бизнеса.
Повышенная безопасность: приложения для совместной работы практически устраняют риски, связанные с традиционной промышленной автоматизацией, позволяя роботам и людям работать вместе без барьеров безопасности, мешающих совместной работе.
Улучшение условий труда: устранение скучных, повторяющихся задач у работников позволяет им сосредоточить свои навыки на более приносящих удовлетворение аспектах работы, что приводит к снижению травматизма на рабочем месте и улучшению морального духа.
Снижение затрат. Решения Cobot более доступны для внедрения для большинства предприятий, чем предыдущие варианты автоматизации, благодаря компактным размерам, более низким затратам на компоненты и минимальной сложности интеграции.
Расширенные возможности: вместо того, чтобы заменять рабочих, коботы расширяют свои возможности, позволяя им выполнять задачи, которые невозможно выполнить в одиночку — например, сочетая адаптируемость человека и способность решать проблемы со способностью кобота справляться с тяжелыми нагрузками или применять высокую точность в течение длительных периодов времени.
Проблемы с внедрением коллаборативных роботов
Несмотря на огромные преимущества, остаются некоторые проблемы, связанные с внедрением коботов:
Предполагаемые риски. Рабочие и руководство сохраняют неуверенность в том, можно ли полностью доверять коботам, которые будут безопасно работать в качестве коллег, не причиняя непреднамеренного вреда людям из-за возможных механических сбоев или ошибок управления.
Недостаточные сенсорные возможности. Даже продвинутые сенсорные комплексы современных коботов все еще могут неадекватно реагировать на быстрое движение или сложные последовательности движений, требующие более пристального наблюдения.
Проблемы повторяющегося напряжения: без должной реализации выполнение людьми более простых задач, таких как загрузка или разгрузка деталей для кобота, в течение длительных смен может привести к другим физическим нагрузкам, которые обеспечивают минимальные улучшения на рабочем месте.
Индивидуальные приложения: хотя они и проще, чем традиционная автоматизация, некоторые узкоспециализированные задачи или рабочие процессы по-прежнему представляют собой сложную задачу по программированию совместных роботов для работы с приемлемой скоростью, качеством и уровнем безопасности.
Обоснование прибыли: вопросы по расчету долгосрочной рентабельности инвестиций по-прежнему возникают, поскольку количественная оценка некоторых преимуществ коботов, таких как повышение удовлетворенности сотрудников, требует отслеживания косвенных воздействий, которые более субъективны, чем легко измеряемая прямая эффективность производства.
Преодоление этих проблем — это постоянный путь, поскольку производители робототехники, системные интеграторы и компании-конечные пользователи тесно сотрудничают. Обширное обучение операторов, постепенное развертывание и постоянное совершенствование датчиков — примеры текущих стратегий, позволяющих предприятиям в полной мере воспользоваться преимуществами сотрудничества человека и робота.
Будущее совместной робототехники
Перспективы коллаборативных роботов остаются весьма многообещающими: прогнозируется, что продажи коботов будут расти более чем на 20 % в год до 2030 года, а ежегодные поставки по всему миру составят от 600 000 до 900 000 единиц, а мировой оперативный запас превысит 12 миллионов коботов. Движущей силой этого роста является расширение ассортимента легких и удобных в использовании коботов от таких новаторских компаний, как Universal Robots и Techman Robot, которые доступны по цене большинству мелких производителей. Предполагаемые достижения, такие как стандартизированные методы программирования между различными производителями коботов и по-настоящему интеллектуальная ситуационная осведомленность, позволяющая справляться с непредсказуемостью человека, будут способствовать дальнейшему развитию безопасного взаимодействия человека и робота. В конечном счете, совместная автоматизация станет незаменимой во многих отраслях промышленности, поскольку коботы превращаются из новых технологий в гибких основных производственных партнеров, интегрированных в ткань почти всех производственных и сервисных операций, требующих оптимизированного взаимодействия человека и робота.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. — высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на исследованиях и разработках, производстве и продаже автоматических машин для лазерной наплавки, высокоскоростных машин для лазерной наплавки, машин для лазерной закалки, машин для лазерной сварки и оборудования для лазерной 3D-печати. Наша продукция экономически эффективна и продается внутри страны и за рубежом. Если вы заинтересованы в нашей продукции, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресуbob@gshenglaser.com.