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安全性将成为国内外协作机器人的最大差距

当前,在人口红利不断攀升,自动化生产需求持续释放的背景下,全球凯发娱乐机器人市场发展十分迅速,作为重要细分之一的协作机器人,展现出了强劲的发展潜力。

据相关数据显示,自2014年到2017年,全球协作机器人销量年均复合增速达到了69%。预计到2020年,全球协作机器人销量将达5万台,市场规模将突破84亿元。

作为第二代工业机器人产品,协作机器人可以说每一年都在创造销量和增速新高,这主要得益于其本身相较于传统工业机器人的显著优势。凭借着低成本、低空间占有率和应用便利等方面的优势,协作机器人十分适用于各种规模公司的产能提升,而逐渐成为越来越多企业和国家关注的焦点。

自2008年优傲推出全球首款协作机器人产品“UR5”以来,协作机器人市场已经成为众多企业、资本追逐的风口领域。截至2018年为止,全球已有超过60家企业进驻其间,其中优傲毫无疑问是行业的“领头羊”。目前优傲协作机器人装机量已经接近30000台,占据全球市场份额的近60%。

与发展日渐成熟的国外市场相比,我国协作机器人发展虽然起步较晚,但增速惊人!据2018年发布的协作机器人蓝皮书显示:自2015年以来,中国协作机器人市场便进入发展的快车道,规模年均增速在50%以上,大大高于传统工业机器人行业的发展增速。

而国内最早“敢于吃螃蟹”的企业是遨博、新松和达明三家,眼下新松、遨博等依然代表着本土企业的前端力量。如果单纯从技术角度来讲,它们在负载重量比、重复定位精度、易用性、重量等方面,部分指标已经接近了国外先进水准,但在安全性、可靠性和稳定性方面,仍然存在一定差距。

这其中,尤其以安全性的影响最为突出。众所周知,协作机器人最显著的优势和特点就是人机协作,而安全性则是人机协作的前提和基础,如果产品在安全性方面不过关,则产品的落地和推广都将遭遇巨大阻碍。

影响协作机器人安全性的主要有两方面,其一是安全性技术,其二是产品安全认证。眼下国内厂商对于安全认证方面的重视程度已经在逐步提升,对于欧盟CE认证、北美NRTL认证等核心指标的接轨工作也在加急开展,但在安全性技术上的完善则还需要进一步提升。

那么,如何才能做到协作机器人的安全作业呢?如何才能完善和提升本体安全性技术呢?我们可以从国外先进企业的安全性技术中求得借鉴。

比如,优傲的安全性保障措施就来自于专利传感器和软件技术。在其推出的UR系列产品中,机器人本身重量只有18kg,其独特的专利传感器技术帮助产品实现了功率和力的限制功能,通过减少机器人本身的质量和冗余设置,以轻量化来保证产品的作业安全。

而发那科则采用了双重防碰撞安全检测技术,其通过由双CPU驱动急停电路来进行数据交换和结果检查,能够在机器人周边实现虚拟区域检测与速度检测,这使得人一旦越过了虚拟安全区域,机器人能够自动预警、减速以及关停。

ABB的产品安全性保障则依赖传感器和机器视觉。机器人经过运动速度和功率限制的设计之后,传感器和机器视觉系统一旦感应到碰撞或接触,就会触发限制从而减轻伤害力度。同时在硬件上,ABB还给产品穿上了轻量化的合金骨架以及软性材料包裹的塑料外壳,进一步减少冲击的强度。

此外,安川、博世等企业对于协作机器人的安全性技术也不尽相同,但基本都离不开硬件和软件的合理应用。通过分析国外的先进技术,可以发现协作机器人的安全保障技术无外乎三种:区域监控、轻量型设计或力受限方案,我国企业还需要结合自身技术实际,来寻找符合自身发展的良好方案。

找到保障安全性作业的思路是一方面,更为重要的是能够实现这个方案,这既需要我国企业不断提升硬件生产和制造的实力,也需要加强软件研发和应用的水平,只有软硬兼具,才能推动协作机器人的安全性更上层楼!