KLARA機器人為CFRP車頂涂裝粘合劑 人機協(xié)作趨勢明顯

當(dāng)安裝奧迪RS 5 Coupe車頂時，工人們借助KLARA機器人的輔助，完成了粘合劑的涂裝。其車頂材質(zhì)為碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）。這標(biāo)志奧迪首次為旗下Ingolstadt工廠配置HRC輕型機器人，用于車輛的最終裝配的粘合劑涂裝操作。

與常規(guī)機器人不同，KLARA無需采用防護欄，這意味著人類與機器在同一工作場地內(nèi)開展協(xié)作，這極大地節(jié)省了裝配生產(chǎn)線的占地面積，同時將人機協(xié)作整合到生產(chǎn)線中。

奧迪公司表示，所有設(shè)備部件均預(yù)裝到基板上，便于KLARA機器人在短時間內(nèi)完成安裝及運營操作。若未對當(dāng)前的裝配線造成干擾，將完成機器人的整合。若采用其他方法為新款車型的車頂噴涂粘合劑，其成本將會高出很多。

那么很多人就會好奇為什么需要協(xié)作機器人？協(xié)作機器人是如何進行人機協(xié)作的？

首先，傳統(tǒng)機器人部署成本很高。對于現(xiàn)代復(fù)雜的流水線作業(yè)來講，在整個產(chǎn)線上為每一個使用機器人的工序都設(shè)計這些固定的外界環(huán)境需要耗費大量的資源，占用大片寶貴的車間面積以及長達數(shù)月的實施時間。而且，機器人的使用難度較高，只有經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人士才能熟練使用機器人完成配置、編程以及維護的工作，普通用戶很少具備這樣的能力。

其次，傳統(tǒng)機器人無法滿足中小企業(yè)需求。傳統(tǒng)工業(yè)機器人的目標(biāo)市場是可以進行大規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)。而中小企業(yè)則不一樣，它們的產(chǎn)品一般以小批量，定制化，短周期為特征，沒有太多的資金對生產(chǎn)線進行大規(guī)模改造，并且對產(chǎn)品的ROI更為敏感。這要求機器人具有較低的綜合成本、快速部署/重部署能力、簡單上手的使用方法，而這些，傳統(tǒng)機器人很難滿足。

最后，傳統(tǒng)機器人也無法滿足新興的協(xié)作市場需求。在絕大多數(shù)工廠中出于安全性考慮，一般都要使用圍欄把機器人和人員進行隔離。但是人力成本的上升，很多其他以前沒有或很少使用機器人的行業(yè)開始尋求機器人自動化解決方案。這個時候就需要一些額外的技術(shù)來保證機器人與人類可以安全的在同一個區(qū)域工作，而不需要柵欄這樣礙事的東西擋在中間，即要求機器人具有安全協(xié)作的特性。

由于現(xiàn)在的機器人無法獨立完成任務(wù)，必須安裝適當(dāng)?shù)哪┒斯ぞ?，增加必要的外部輔助設(shè)施以構(gòu)成機器人工作站才能正常工作。因此當(dāng)我們說的協(xié)作一般是指機器人系統(tǒng)與人之間的協(xié)作。

機器人系統(tǒng)的概念中包括工業(yè)機器人、末端執(zhí)行器/工具、其他用來支持機器人完成任務(wù)的傳感器、設(shè)備、機械設(shè)施以及外部軸等。

安全級監(jiān)控停止和手動引導(dǎo)：即當(dāng)人員進入?yún)f(xié)作區(qū)域時，機器人通過機械臂上的傳感器感知到人超越安全距離，就會停止運動，并保證安全的靜止?fàn)顟B(tài)以便操作人員執(zhí)行某些操作；而當(dāng)人員離開協(xié)作區(qū)域，與機器人處于安全距離外時，機器人可以自動恢復(fù)，并正常運行。另外，操作員還可通過手動操縱安裝在機器人末端或者靠近機器人末端執(zhí)行器的引導(dǎo)裝置來控制機器人完成任務(wù)。

速度和距離監(jiān)控：在這個模式下，允許機器人和人員同時出現(xiàn)在協(xié)作區(qū)域中，但是需要機器人與人員保持一個最小的安全距離。當(dāng)二者之間的距離小于安全距離時，機器人立刻停止。人員離開后，機器人可以自動恢復(fù)運行，但仍然需要保持最小安全距離。如果機器人降低了移動速度，則安全保護距離也可相應(yīng)地縮小。

速度和距離監(jiān)控適用于協(xié)作區(qū)域內(nèi)所有的人員。如果保護措施的性能受協(xié)作空間內(nèi)人數(shù)的限制，則應(yīng)在使用說明中注明允許的最大人數(shù)是多少。當(dāng)超過該數(shù)字時，應(yīng)觸發(fā)保護停止。

功率和力限制：這是一種更為本質(zhì)、更為高級、更為安全的協(xié)作功能，即對機器人本身所能輸出的能力和力進行限制，從根源上避免傷害事件的發(fā)生。

在該模式下，操作人員與機器人系統(tǒng)的接觸可能會發(fā)生有計劃的接觸或意外的接觸。但對機器人所輸出的功率和力進行限制，可以保證人在機器旁邊安全的工作，同時不降低機器人的工作效率，不增加應(yīng)用成本，這是當(dāng)前主流協(xié)作機器人都應(yīng)具備的重要功能。