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安全的人机协作助宝马实现高效生产

发布日期:2018-10-18

“三大法则”

2004年的电影“机械公敌”中描绘了如下场景:

公元2035年,人和机器人和谐共处,智能机器人是人类最好的生产工具和伙伴,很多机器人甚至成为了家庭成员。

为什么人类对机器人充满了信任?

正是由于“三大法则”对机器人的限制:

第一:机器人不得伤害人类。此外,不可对危险袖手旁观而使人类受伤害。

第二:机器人必须服从人类的命令,但不能违反第一法则。

第三:在不违反第一条和第二条的情况下,机器人必须保护自己。

人机交互仍是科幻吗?

时间来到了2018年,科技和人工智能的迅猛发展,越来越多的机器人进入工厂,“人类和机器人的工作区域应该是相互独立的,还要使用安全围栏进行物理隔离,从而防止人类误操作机器人,也保护人类免受伤害”,这种观念已然过时。

人与机器人不但可以近距离接触,还可以相互协作完成任务!这曾经只在科幻电影中出现的场景,正逐渐成为现实。

人类与机器各取所长

早在2013年,在美国斯帕坦堡的一个工厂内,宝马集团已经建立了第一条轻量级协作型机器人生产线,可与工人一起工作。机器人则负责那些高重复性而且精度要求高的工作。

这一类的工作,对于工人来说是一种挑战,但对于机器人而言,却是小菜一碟,能够保质保量地完成任务。

现如今,在全球宝马集团的生产工厂中都有协作机器人的身影。

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宝马德国丁戈尔芬工厂——轴驱动总成的人机协作

协作型机器人的应用范围非常广泛,在某些领域,协作型机器人甚至可以代替大型的机器人系统,它们的空间需求更小,同时兼具灵活性和高度的安全性,使用了协作型机器人后,曾经是“禁区”的区域,员工可以与机器人和谐共存。

在人机协作的区域,首要目标就是安全性。

当机器人正在工位上移动时,一个工人靠近了机器,那他就暴露在危险中了。此时,机器人该做出什么响应呢?是直接停止生产还是另有他径?

如何在保证人员安全的同时,保证高效生产呢?

亲密接触,没有伤害

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亲密接触,没有伤害(图片来源:Vecteezy.com)

人和机器人在没有任何防护的场所并肩工作,是工作中的亲密伙伴,人与机器人之间的物理接触不可避免,但这种接触绝不可以对人造成伤害,这对于协作机器人的安全性来说,是个挑战。

皮尔磁以安全性为前提,开发出了碰撞测量装置和安全可靠的测量程序,科学地界定碰撞的程度,哪些可能的碰撞是可以被接受的。然后,通过皮尔磁现代化的安全控制技术,使得机器人的运动进入静止状态或者减速进入安全模式。

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碰撞测量装置用于记录潜在碰撞产生的力和压力

在德国,英国和美国的宝马工厂里,按照当地法律的要求,皮尔磁公司帮助宝马集团完成了合规性评定程序,包括进行风险评估,创建安全理念和验证,以及CE认证等多项任务。作为一家有授权的CE代表机构,皮尔磁签署了最后的合规性声明。

作为宝马集团全球性的合作伙伴,皮尔磁不但拥有专业的安全技术,还凭借对各地安全法律法规的精确理解,确保宝马集团下的每一个工厂的机械安全都满足当地法律的要求。

来源:皮尔磁工业自动化(上海)有限公司

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