近年來(lái)，自動(dòng)鍛造機(jī)械手在全球制造業(yè)，特別是一些發(fā)展中國(guó)家的勞動(dòng)密集型行業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 機(jī)器人密度已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)自動(dòng)化程度的重要指標(biāo)。 面對(duì)中國(guó)人口紅利的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，中國(guó)工人也面臨著失業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檎咭讶藦臋C(jī)器變成機(jī)器。 同時(shí)，由于機(jī)器人技術(shù)水平和集成度的提高，從一條智能生產(chǎn)線上看，工業(yè)4.0仍然存在，人機(jī)協(xié)同已經(jīng)成為工業(yè)4.0的主流技術(shù)。 機(jī)器人是技術(shù)工人的助手，從事重復(fù)的臟活和艱苦的工作，減輕技術(shù)工人的負(fù)擔(dān)，確保與工人的安全互動(dòng)。
多年來(lái)，人們一直在研究使用機(jī)器人的安全性。在美國(guó)，合作工作模式下的機(jī)器人必須滿足該標(biāo)準(zhǔn)的四項(xiàng)要求之一：安全級(jí)控制制動(dòng)；手動(dòng)控制；速度和間距監(jiān)測(cè)；功率和力有限。因此，國(guó)際委員會(huì)起草了ISO技術(shù)規(guī)范(TS)15066，作為在協(xié)作工作模式中使用該標(biāo)準(zhǔn)的指南。本文將對(duì)機(jī)器人集成方案中的工業(yè)安全控制方案進(jìn)行總結(jié)。盡管存在上述四種要求，但從實(shí)際機(jī)器人集成方案的角度來(lái)看，只有兩種人機(jī)協(xié)同安全控制方案，一種是基于外部監(jiān)控的外部控制系統(tǒng)方案，另一種是基于機(jī)器人本體設(shè)計(jì)的內(nèi)部控制系統(tǒng)方案。
區(qū)域監(jiān)測(cè)方案：激光測(cè)距傳感器安全光幕，在大多數(shù)情況下，人類與機(jī)器人一起工作，安裝在機(jī)器人或在其環(huán)境中的激光距離傳感器等，整個(gè)工作區(qū)域監(jiān)視機(jī)器人。在這種情況下，最好的解決辦法是增加一個(gè)光幕或者區(qū)域掃描，可以監(jiān)視是否有工人在“快速操作區(qū)域。”外部安全激光傳感器可以找到進(jìn)入機(jī)器人的工作區(qū)域，并且在機(jī)器人手臂減速或停止通知是否。 S4安全光幕系列：固定，浮動(dòng)屏蔽件，所述第二觸發(fā)器的其它功能。分辨率14毫米，21毫米，36毫米;光軸7.5毫米，15毫米，30毫米之間的距離;高度:(保護(hù)軸值-1）*光軸距;適于保護(hù)受保護(hù)區(qū)域或0-6000mm彎曲機(jī)內(nèi)的長(zhǎng)度。
輕量化設(shè)計(jì)方案：輕量化機(jī)器人本體。輕量級(jí)設(shè)計(jì)也是一種可行的人機(jī)協(xié)同方案。通過(guò)減輕機(jī)器人身體的重量，可以有效降低其對(duì)人體的影響，從而保證人機(jī)合作的安全性例如，德國(guó)的仿生機(jī)器人技術(shù)公司開發(fā)了一種可以在沒有安全傳感器的情況下與人一起工作的機(jī)器人——“仿生rob輕型機(jī)器人（bio rob）”。沒有必要采取任何安全措施，使人類和仿生人協(xié)同工作。主要原因是仿生人在研制時(shí)大大減輕了機(jī)身的重量。它屬于一個(gè)輕型機(jī)器人。即使它與人一起工作，它與人的碰撞也會(huì)減少它帶來(lái)的沖擊。KUKA-lbriiwa系列協(xié)作機(jī)器人首次實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器人的直接協(xié)作，以高靈敏度完成任務(wù)。不設(shè)圍欄，將工作范圍擴(kuò)大到新的領(lǐng)域，以獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益和高效率。
解決方案: 彈性本質(zhì)安全驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 當(dāng) Baxter 在2012年9月在美國(guó)推出機(jī)器人技術(shù)時(shí)，他受到了很多關(guān)注。 作為一個(gè)多功能車間機(jī)器人，百特被設(shè)計(jì)用來(lái)與工人在傳統(tǒng)狀態(tài)下安全工作，而不需要昂貴的編程。 巴克斯特稱之為必要的安全預(yù)防措施。 與剛性驅(qū)動(dòng)器相比，彈性驅(qū)動(dòng)器更加安全兼容，就像被彈簧擊中和被硬物擊中之間的區(qū)別一樣。 百特獲得專利的技術(shù)是由麻省理工學(xué)院開發(fā)的一系列柔性驅(qū)動(dòng)器(SEA) ，包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)、一個(gè)變速箱和一個(gè)彈簧。 海洋工程通過(guò)測(cè)量彈簧的壓縮量來(lái)控制輸出力。 測(cè)量彈簧的壓縮量是一個(gè)力傳感器。
力限制方案：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。對(duì)于有限力協(xié)作機(jī)器人的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，只要將機(jī)器人調(diào)整到合理的力和速度，就可以降低潛在危害的嚴(yán)重程度。機(jī)器人知道要用多大的力來(lái)提升和移動(dòng)負(fù)載，當(dāng)它發(fā)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所需的力矩或力時(shí)，例如，當(dāng)發(fā)生碰撞事故時(shí)，機(jī)器人的手臂將被安全關(guān)閉，不會(huì)造成傷害事故。
以上是我們討論安全問(wèn)題的幾種典型解決方案的自動(dòng)鍛壓機(jī)器人人機(jī)協(xié)作，這些程序沒有集成在機(jī)器人獨(dú)立的應(yīng)用程序，而是互相滲透的祝福。在未來(lái)，隨著人工智能的全面發(fā)展，還是工業(yè)機(jī)器人和智能機(jī)器人的未來(lái)，它有一個(gè)更智能的安全功能，以保護(hù)工人的安全高效生產(chǎn)工藝。