Kolaborativni roboti

BLOG

Kolaborativni robot je oblik robota posebno dizajniran za izravnu interakciju s ljudima unutar unaprijed definisanog zajedničkog radnog prostora. Oni omogućavaju istovremeni rad čovjeka i robota bez opasnosti da dođe do ozljeđivanja čovjeka. Roboti se odlikuju jednostavnim i ponavljajućim operacijama rukovanja. S druge strane, ljudi posjeduju mentalne sposobnosti koje omogućavaju razumijevanje i prilagodbu promjenama u zadacima. Upravo zbog ovih razloga, kombinacija ljudi i robota može značajno poboljšati performanse sve dok je rad optimalno raspoređen.

Saradnja robot-čovjek omogućava različite stepene automatizacije i ljudske intervencije. Operacije mogu biti djelimično automatizirane u slučaju da potpuno automatizirano rješenje nije ekonomično ili je previše složeno.

Prema međunarodnim standardnima ISO 10218 postoje četiri vrste kolaborativnih osobina robota:

Sigurnosno zaustavljanje praćenjem stanja
Ručno vođenje
Nadgledanje brzine i odvajanja
Ograničenje snage i sile

Sigurnosno zaustavljanje koristi se kad robot uglavnom radi samostalno, ali uz povremenu intervenciju čovjeka u radnom prostoru. Robot manipuliše teškim dijelom, dok čovjek obavlja sekundarne operacije u prostoru robota. Ako čovjek uđe u ”zabranjenu zonu”, robot će se momentalno zaustaviti i prekinuti svoj rad. Ručno vođenje je aplikacija koja se koristi za rukovođenje ili preciznije pamćenje putanje. Ova osobina se koristi za brzo memorisanje puta koji robot mora preći kroz određenu operaciju.

Ručno vođenje robotske ruke

Kod treće osobine okruženje robota prate laseri ili vidni sistemi koji prate poziciju radnika. Robot će djelovati prema funkcijama sigurnosne zone koje su već dizajnirane za njega. Ako se čovjek nađe unutar određene sigurnosne zone, robot će odgovoriti odgovarajućim brzinama, te će se zaustaviti kad mu se radnik previše približi.

Kolaborativni roboti se često susreću s velikim silama tokom operacija. Zapravo, ovakav robot je programiran da se zaustavi kad osjeti preopterećenje nekom silom. Ovi roboti su također dizajnirani za raspršivanje sile na cijelu površinu u slučaju nekog udarca, što je ujedno i razlog što su roboti zaobljeni. Također, njihovi motori nisu izloženi vanjskim utjecajima. Mnogo kolaborativnih robota posjeduje certifikate koji se fokusiraju na sigurnost prilikom kooperacije čovjek-robot.

Najpoznatije marke kolaborativnih robota su Rethink Robotics Sawyer, ABB’s YuMi, te Universal Robots koji su dizajnirani da rade zajedno s ljudima bez ikakve opasnosti. Međutim, ipak postoje verzije robota koje se nalaze u kavezu, u slučajevima da se koriste opasni alati kao što su oštri noževi. Roboti čija je glavna zadaća prijenos teškog tereta također moraju biti u kavezima. Moderni senzori omogućuju da kavez bude znatno manji čime se širi radni prostor te omogućava radnicima da budu bliže robotima.

Postoje dva temeljna pristupa za sigurnost robota. Prvi pristup, razvijen od strane Rethinka i Universala, temelji se na potpunoj sigurnosti robota. Ako dođe do kontakta robota i čovjeka, robot automatski prestaje s radom pri čemu radnik bude nježno odguran. Ovaj pristup ograničava maksimalnu težinu kojom robot može manipulirati, kao i brzinu kojom se može kretati. Robot koji prenosi dio težine 23 kg pri maksimalnoj brzini ozlijedit će radnika bez obzira koliko brzo se može robot zaustaviti prije dodira s čovjekom. Drugi pristup temelji se na senzorima koji omogućavaju rad s teškim predmetima i pri većim brzinama. U početku su se koristile fizičke barijere, kao što su kavezi ili prozirne zavjese kako bi se spriječio izravni kontakt čovjeka i robota. Moderni senzori, osim što ukazuju na prisutnost ljudi, imaju sposobnost definisanja njihove lokacije. Ovime se omogućava postepeno usporavanje robota, izbjegavanje kontakta s ljudima, te obustava rada u slučaju da je sigurnost ugrožena. Kada se radnik udalji iz radnog prostora, robot automatski nastavlja s radom.

Najvažniji dio robota u pogledu sigurnosti je takozvana robotska ruka. Ako operater stavlja dijelove direktno u robotsku ruku, ruka treba biti dizajnirana na način da ne može ozlijediti operatera.