伴随着智能制造的应用场景趋于多样化,人机共融的协作机器人成为各个领域的重要研究话题。而库卡作为人机协作技术的佼佼者,已经使这项复杂技术被广泛应用于医疗和其他高敏感领域。正如库卡为医疗界所提供的一款能够集成于医疗设备中的机器人组件——LBR Med(点击查看详情)一样,不仅可以做为医疗产品辅助手术室内的医生和搬动卧床病人腿,还能够对疲劳肌肉进行按摩,以及移植后脑勺至前额的头发等。
在此基础上,库卡机器人事业部全球应用工程副总裁OtmarHonsberg对人机合作的相关技术进行了深入探讨。
问:
当机器人从事对人类头部或背部进行按摩等亲密接触的高风险工作时,应具备怎样的特质?
答:
OtmarHonsberg先生认为,若想实现诸如此类的高难度工作,机器人必须具备经过认证的安全技术。每当我们探讨到库卡的人机协作时,都会强调“责任”二字。由于人类往往是在前端进行工作的,因而机器人在承担起协助人类工作的基础上,务必确保对人类不能造成任何危害,故机器人必须符合高安全标准。
在此基础上,库卡对相关安全要求的多重处理方式进行了区分,即将人类操作机器人时的安全保护功能和机器人自身的安全功能划分开来,以确保当机器人在特定应用中能够使这两者同时处于绝对安全状态。而我们的协作机器人,如自2017年以来就获得CE认证的医疗设备整合组件LBR Med,包括LBR iisy(点击查看详情)在内,皆能够符合要求。
问:
一旦发生危险情况,协作机器人将采取怎样的应对措施?是简单的停止,还是后退几公分?
答:
库卡的协作机器人应用都被预先定义且充分验证了其安全范围内的限制数值。如若超出数值范围,平行安全控制器则会介入并停止机器人系统的运行,即所谓的“黄色”技术。当然,库卡也提供能够使用“灰色”技术的相关方案,如通过采用较低的限制数值及个别编程功能,从而允许“软开关”或对系统进行个别定义的反应应用。这两种变体为实现安全应用提供了很大的灵活性。
问:
在医疗领域使用HRC机器人(协作机器人)有何特别之处?
答:
OtmarHonsberg认为,人机协作应当首先关注其不同的表现形式,即共存、合作或协作。在共存中,人类和机器人并肩工作,作业空间互不重叠且不得与机器人接触;在合作中,人类和机器人共享一个工作空间,并在已经定义好的共享工作空间内进行工作;在协作中,人与机器人在工作中的接触是提前预定的,如人类可通过手动引导机器人到达指定工作点等。
而在医疗技术领域,还存在另一种特殊的合作形式,即机器人可直接对人类或患者进行操作。这对安全技术而言是较高级别的挑战,且只有少数人敢于挑战这一高难度技术。然而,库卡现在已经能够成功应对该技术领域的挑战。
展望未来:
基于“人机协作”的未来发展趋势
OtmarHonsberg认为,人与机器人在许多领域中,都开展了富有意义的协同工作,其表现形式各不相同。而这些应用会伴随着技术的发展持续增加,双方仅需承担起各自擅长的工作任务即可。
其中,人类的优势在于获取经验知识、应对未经规划的状况、即兴创作及对感官的综合运用,而这些正是机器人尚未挖掘的能力。机器人的优势则是更多地体现在高精度、高速度及承载能力等,并在基础上来执行重复的重量级任务。
因此,机器人就像便携式计算机那样,以协助人类为目的,让人类的工作变得更加轻松快捷。未来,通过现代传感器技术,人类和机器人的工作世界将越来越多地融合在一起,例如已经在按摩机器人中使用的技术和智能软件,这就像我们现在广泛使用的智能手机就是从计算器和电话发展而来一样。
