虽然协作机器人不像传统工业机器人那样快速或强大,因为它们的力限制在 15 牛顿,但它们更高的安全水平抵消了力和速度的限制。
传感器、人工智能 (AI)、机器视觉、光检测和测距 (LiDAR) 等技术的进步使协作机器人更易于编程、部署成本更低,并且在它们可以安全执行的任务类型方面变得越来越灵活。据国际机器人联合会称,协作机器人是工业机器人领域增长最快的部分,其增长速度是传统工业机器人的四倍。分析公司 Emergen Research 预测,到 2027 年,协作机器人的销售额将从 2019 年的 7 亿美元攀升至 93 亿美元。
协作机器人也是小型制造商的理想选择,因为它们的价格要低得多,而且编程和使用起来更容易,减少或消除了对工程人员的需求以及因停机而导致的生产力损失。在不久的将来,我们认为边缘计算的持续进步对于为协作机器人提供更大的灵活性和更容易的实施非常重要。
协作机器人系统中的安全保证主要分为三类:速度限制、力反馈和外部传感。ISO/TS 15066于2006年首次引入,确保所有归类为协作机器人的机器至少需要一项安全功能,例如安全等级的监控停止、手动引导、速度和分离监控或功率和力限制。2016 年发布的 ISO/TS 15066 专门针对协作机器人的新安全要求领域进行了更详细的说明。在 TS 15066 下,协作机器人的力和速度监控是根据应用数据、人体接触面积和工作空间危险设置的。当协作工作空间或危险区域中无人时,协作机器人通常可以以更高的速度运行。
与工业机器人不同,协作机器人相对容易编程,即使是没有编程知识的工人。大多数使用手动引导(也称为演示教学),其中协作机器人在被引导完成执行任务所需的一系列动作的同时学习。协作机器人的起价约为 25,000 美元,并且每年都在下降,这使得中小型制造商越来越容易获得它们。
协作机器人应用程序不需要具有协作功能,安全性也不需要成为一个因素。虽然协作机器人被设计为与人一起安全地工作,但与人类的协作并不总是能体现其价值。协作机器人不适用于搬运重物、在非常脏或危险的环境中工作,或执行需要工业机器人精度的任务,例如大批量生产。
协作机器人非常适合各种应用,包括机器管理、计量、装配、螺丝拧紧、目视检查、包装和码垛。协作机器人目前的设计有效载荷小于 75 磅,速度不如传统工业机器人。