Roboty współpracujące, często określane w skrócie „cobotami”, to roboty zaprojektowane do bezpiecznej interakcji i współpracy z ludźmi we wspólnych przestrzeniach roboczych. W przeciwieństwie do tradycyjnych robotów przemysłowych, które działają autonomicznie za klatkami, coboty są zbudowane z zaawansowanych czujników, sztucznej inteligencji i algorytmów sterujących, które pozwalają im działać w bliskiej odległości od ludzi. Koncepcja robotów współpracujących zrodziła się pod koniec lat 90. XX wieku w laboratoriach badawczych badających, w jaki sposób roboty mogą współpracować z ludźmi na produkcyjnych liniach montażowych lub przy innych zadaniach.
Jak działają roboty współpracujące?
Coboty zostały zaprojektowane z myślą o intuicyjnych funkcjach robotyki, które nie wymagają specjalistycznych umiejętności do programowania lub sterowania. Większość robotów współpracujących można po prostu prowadzić przez żądane ruchy i zadania, a ruchy są rejestrowane i przechowywane w celu autonomicznego powtarzania. Bardziej zaawansowane roboty współpracujące wykorzystują systemy wizyjne do obserwacji i dostosowywania się do zmieniających się warunków w czasie rzeczywistym, bez konieczności interwencji człowieka. Dzięki temu coboty mogą reagować i dostosowywać ruchy, aby dostosować się do pracy z ludźmi. Większość cobotów zwalnia lub całkowicie zatrzymuje ruch po wykryciu przeszkody lub człowieka w pobliżu.
Możliwości bezpieczeństwa
Zaawansowane technologie wykrywania i metody kontroli są niezbędne, aby roboty i ludzie mogli współpracować we wspólnych przestrzeniach. Dzisiejsze coboty wykorzystują kombinację czujników zbliżeniowych, systemów wizyjnych, wykrywania siły i sztucznej inteligencji, aby stale monitorować otoczenie i precyzyjnie kontrolować ruchy. Typowe funkcje bezpieczeństwa stosowane w robotach współpracujących obejmują:
Wykrywanie siły: Coboty mogą wykrywać siły w wielu osiach i reagować, zatrzymując ruch, aby zapobiec obrażeniom w wyniku kolizji.
Monitorowanie prędkości i separacji: czujniki pokładowe śledzą prędkość, bliskość ludzi i odległość separacji, aby uniknąć kontaktu poprzez automatyczne zmniejszenie prędkości lub zatrzymanie.
Lekkie konstrukcje: Coboty mają zazwyczaj udźwig poniżej 35 kg i są wyposażone w zaokrąglone osłony i wyściełane materiały, aby ograniczyć obrażenia w przypadku niezamierzonego kontaktu.
Zatrzymania awaryjne: Ręczne przyciski zatrzymania awaryjnego lub automatyczne aktywacje bezpieczeństwa mogą natychmiast zatrzymać ruchy cobota po wyzwoleniu przez czujniki.
Zatwierdzone metody bezpieczeństwa: Renomowani producenci cobotów poddają swoje roboty testom i certyfikacji przez znormalizowane instytucje, aby potwierdzić ich zgodność z globalnymi standardami bezpieczeństwa.
Wykorzystując te możliwości bezpieczeństwa, coboty mogą wyeliminować potrzebę stosowania fizycznych barier między robotami a pracownikami, które wcześniej ograniczały współpracę w zastosowaniach przemysłowych.
Branże wykorzystujące roboty współpracujące
Elastyczny charakter i bezpieczniejsze interakcje robotów współpracujących spowodowały, że ich zastosowanie szybko rozprzestrzeniło się w różnych branżach:
Produkcja: Coboty doskonale radzą sobie z powtarzalnym montażem typu pick-and-place, pakowaniem, kontrolą jakości, obsługą maszyn i innymi zadaniami produkcyjnymi wykonywanymi wspólnie z pracownikami produkcyjnymi. Ich proste wdrożenie umożliwia mniejszym producentom automatyzację bez specjalistycznej wiedzy z zakresu robotyki.
Magazynowanie i logistyka: żmudne zadania kompletacji, sortowania, pakowania i organizowania doskonale sprawdzają się w przypadku łatwych do zaprogramowania cobotów, które można skalować w różnych magazynach.
Opieka zdrowotna: Przyjmowanie, obsługa próbek i wydawanie aptek to niektóre zastosowania w służbie zdrowia, w których coboty mogą bezpiecznie wchodzić w interakcję z pacjentami i personelem, aby zwiększyć wydajność.
Handel detaliczny: obsługa zapasów, kontrola zapasów, zbieranie zamówień online lub pakowanie artykułów w opakowania detaliczne to zastosowania detaliczne, które zyskują na popularności wraz ze wzrostem dostępności technologii.
Badania: Konfigurowalne platformy cobotów umożliwiają zespołom badawczym prototypowanie automatyzacji eksperymentów, interakcji urządzeń i szerokiego zakresu powtarzalnych prac laboratoryjnych.
Żywność i napoje: potrzeba elastycznej, higienicznej automatyzacji sprawia, że roboty współpracujące są idealnymi opcjami do wspomagania przygotowywania żywności, obsługi maszyn, pakowania gotowych produktów spożywczych i procesów kontroli jakości.
Zalety robotów współpracujących
Istnieje kilka istotnych korzyści, które skłaniają firmy do wdrożenia robotów współpracujących:
Większa produktywność: Coboty niezawodnie automatyzują powtarzalne, nudne lub pracochłonne zadania, dając pracownikom więcej czasu na obowiązki o większej wartości. Mniej błędów i większa powtarzalność również zwiększają produktywność.
Łatwa integracja: Dzięki krótkiemu czasowi konfiguracji i braku specjalistycznych programistów coboty można elastycznie przenosić między procesami lub stacjami roboczymi, aby dostosować się do zmieniających się potrzeb biznesowych.
Większe bezpieczeństwo: aplikacje współpracujące niemal eliminują ryzyko związane z tradycyjną automatyką przemysłową, umożliwiając robotom i ludziom współpracę bez barier ochronnych utrudniających współpracę.
Lepsze warunki pracy: usunięcie z pracowników nudnych, powtarzalnych zadań pozwala im skoncentrować swoje umiejętności na bardziej satysfakcjonujących aspektach pracy, co prowadzi do zmniejszenia liczby wypadków w miejscu pracy i poprawy morale.
Niższe koszty: rozwiązania Cobot są tańsze we wdrożeniu dla większości firm niż poprzednie opcje automatyzacji dzięki kompaktowym wymiarom, niższym kosztom komponentów i minimalnej złożoności integracji.
Większe możliwości: Zamiast zastępować pracowników, coboty zwiększają swoje możliwości, umożliwiając im wykonywanie zadań niemożliwych do wykonania samodzielnie – na przykład łącząc zdolność człowieka do adaptacji i rozwiązywania problemów ze zdolnością cobota do radzenia sobie z dużymi obciążeniami lub stosowania wysokiej precyzji przez dłuższy czas.
Wyzwania związane z wdrażaniem robotów współpracujących
Chociaż oferują ogromne korzyści, nadal istnieją pewne wyzwania związane z przyjęciem cobotów:
Postrzegane ryzyko: wśród pracowników i kierownictwa utrzymuje się niepewność co do tego, czy można w pełni ufać cobotom, że będą działać bezpiecznie jako współpracownicy, nie wyrządzając ludziom niezamierzonego krzywdy w wyniku możliwych awarii mechanicznych lub błędów sterowania.
Nieodpowiednie możliwości wykrywania: nawet zaawansowane zestawy czujników we współczesnych cobotach mogą w dalszym ciągu niewłaściwie reagować na szybko poruszające się lub złożone sekwencje ruchów wymagające ściślejszego nadzoru.
Problemy związane z powtarzalnym obciążeniem: bez odpowiedniego wdrożenia zlecenie pracownikom wykonywania prostszych zadań, takich jak załadunek lub rozładunek części cobota podczas długich zmian, może spowodować inne obciążenia fizyczne, które zapewniają minimalną poprawę miejsca pracy.
Aplikacje dostosowane do indywidualnych potrzeb: choć są łatwiejsze niż tradycyjna automatyzacja, niektóre wysoce spersonalizowane zadania lub przepływy pracy są w dalszym ciągu złożonymi przedsięwzięciami, jeśli chodzi o zaprogramowanie robotów współpracujących tak, aby działały z akceptowalną szybkością, jakością i poziomem bezpieczeństwa.
Uzasadnianie zwrotów: Obliczanie długoterminowych zwrotów z inwestycji w dalszym ciągu budzi wątpliwości, ponieważ ilościowe określenie niektórych korzyści cobotów, takich jak większa satysfakcja pracowników, wymaga śledzenia pośrednich wpływów, które są bardziej subiektywne niż łatwa do zmierzenia bezpośrednia wydajność produkcji.
Pokonanie tych wyzwań to proces ciągły, realizowany w ramach ścisłej współpracy producentów robotyki, integratorów systemów i firm będących użytkownikami końcowymi. Obszerne szkolenia operatorów, obejmujące podejście stopniowego wdrażania i stale ulepszane wykrywanie to przykłady obecnych strategii umożliwiających przedsiębiorstwom pełne wykorzystanie obietnicy współpracy człowieka z robotem.
Przyszłość robotyki współpracującej
Perspektywy dla robotów współpracujących pozostają bardzo obiecujące – przewiduje się, że sprzedaż cobotów będzie rosła o ponad 20% rocznie do 2030 r., osiągając globalne roczne dostawy od 600000 do 900000 jednostek i ogólnoświatowe zasoby operacyjne przekraczające 12 milionów cobotów. Motorem tego wzrostu jest poszerzająca się oferta lekkich, przyjaznych dla użytkownika cobotów od pionierskich firm, takich jak Universal Robots i Techman Robot, które są dostępne dla większości małych producentów. Przewidywane postępy, takie jak ustandaryzowane metody programowania stosowane przez różnych twórców cobotów i prawdziwie inteligentna świadomość sytuacyjna pozwalająca radzić sobie z nieprzewidywalnością człowieka, przyczynią się do dalszego rozwoju bezpiecznych interakcji człowiek-robot. Docelowo automatyzacja oparta na współpracy stanie się niezbędna w znacznie większej liczbie branż, w miarę jak coboty wyjdą z nowatorskich technologii w elastycznych partnerów produkcyjnych głównego nurtu, zintegrowanych z strukturą niemal wszystkich operacji produkcyjnych i usługowych wymagających zoptymalizowanej współpracy człowiek-robot.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. to zaawansowane technologicznie przedsiębiorstwo specjalizujące się w badaniach i rozwoju, produkcji i sprzedaży automatycznej maszyny do napawania laserowego, szybkiej maszyny do napawania laserowego, maszyny do hartowania laserowego, spawarki laserowej i laserowego sprzętu do drukowania 3D. Nasze produkty są tanie i sprzedawane w kraju i za granicą. Jeżeli są Państwo zainteresowani naszymi produktami prosimy o kontakt pod adresembob@gshenglaser.com.