伴隨著智能制造的應用場景趨于多樣化,人機共融的協(xié)作機器人成為各個領域的重要研究話題。而庫卡作為人機協(xié)作技術的佼佼者,已經(jīng)使這項復雜技術被廣泛應用于醫(yī)療和其他高敏感領域。正如庫卡為醫(yī)療界所提供的一款能夠集成于醫(yī)療設備中的機器人組件——LBR Med(點擊查看詳情)一樣,不僅可以做為醫(yī)療產(chǎn)品輔助手術室內(nèi)的醫(yī)生和搬動臥床病人腿,還能夠對疲勞肌肉進行按摩,以及移植后腦勺至前額的頭發(fā)等。
在此基礎上,庫卡機器人事業(yè)部全球應用工程副總裁OtmarHonsberg對人機合作的相關技術進行了深入探討。
問:
當機器人從事對人類頭部或背部進行按摩等親密接觸的高風險工作時,應具備怎樣的特質?
答:
OtmarHonsberg先生認為,若想實現(xiàn)諸如此類的高難度工作,機器人必須具備經(jīng)過認證的安全技術。每當我們探討到庫卡的人機協(xié)作時,都會強調“責任”二字。由于人類往往是在前端進行工作的,因而機器人在承擔起協(xié)助人類工作的基礎上,務必確保對人類不能造成任何危害,故機器人必須符合高安全標準。
在此基礎上,庫卡對相關安全要求的多重處理方式進行了區(qū)分,即將人類操作機器人時的安全保護功能和機器人自身的安全功能劃分開來,以確保當機器人在特定應用中能夠使這兩者同時處于絕對安全狀態(tài)。而我們的協(xié)作機器人,如自2017年以來就獲得CE認證的醫(yī)療設備整合組件LBR Med,包括LBR iisy(點擊查看詳情)在內(nèi),皆能夠符合要求。
問:
一旦發(fā)生危險情況,協(xié)作機器人將采取怎樣的應對措施?是簡單的停止,還是后退幾公分?
答:
庫卡的協(xié)作機器人應用都被預先定義且充分驗證了其安全范圍內(nèi)的限制數(shù)值。如若超出數(shù)值范圍,平行安全控制器則會介入并停止機器人系統(tǒng)的運行,即所謂的“黃色”技術。當然,庫卡也提供能夠使用“灰色”技術的相關方案,如通過采用較低的限制數(shù)值及個別編程功能,從而允許“軟開關”或對系統(tǒng)進行個別定義的反應應用。這兩種變體為實現(xiàn)安全應用提供了很大的靈活性。
問:
在醫(yī)療領域使用HRC機器人(協(xié)作機器人)有何特別之處?
答:
OtmarHonsberg認為,人機協(xié)作應當首先關注其不同的表現(xiàn)形式,即共存、合作或協(xié)作。在共存中,人類和機器人并肩工作,作業(yè)空間互不重疊且不得與機器人接觸;在合作中,人類和機器人共享一個工作空間,并在已經(jīng)定義好的共享工作空間內(nèi)進行工作;在協(xié)作中,人與機器人在工作中的接觸是提前預定的,如人類可通過手動引導機器人到達指定工作點等。
而在醫(yī)療技術領域,還存在另一種特殊的合作形式,即機器人可直接對人類或患者進行操作。這對安全技術而言是較高級別的挑戰(zhàn),且只有少數(shù)人敢于挑戰(zhàn)這一高難度技術。然而,庫卡現(xiàn)在已經(jīng)能夠成功應對該技術領域的挑戰(zhàn)。
展望未來:
基于“人機協(xié)作”的未來發(fā)展趨勢
OtmarHonsberg認為,人與機器人在許多領域中,都開展了富有意義的協(xié)同工作,其表現(xiàn)形式各不相同。而這些應用會伴隨著技術的發(fā)展持續(xù)增加,雙方僅需承擔起各自擅長的工作任務即可。
其中,人類的優(yōu)勢在于獲取經(jīng)驗知識、應對未經(jīng)規(guī)劃的狀況、即興創(chuàng)作及對感官的綜合運用,而這些正是機器人尚未挖掘的能力。機器人的優(yōu)勢則是更多地體現(xiàn)在高精度、高速度及承載能力等,并在基礎上來執(zhí)行重復的重量級任務。
因此,機器人就像便攜式計算機那樣,以協(xié)助人類為目的,讓人類的工作變得更加輕松快捷。未來,通過現(xiàn)代傳感器技術,人類和機器人的工作世界將越來越多地融合在一起,例如已經(jīng)在按摩機器人中使用的技術和智能軟件,這就像我們現(xiàn)在廣泛使用的智能手機就是從計算器和電話發(fā)展而來一樣。