Samarbetande robotar, ofta förkortat som "cobots", är robotar designade för att säkert interagera och arbeta tillsammans med människor i delade arbetsytor. Till skillnad från traditionella industrirobotar som arbetar autonomt bakom burar, är cobots byggda med avancerade sensorer, artificiell intelligens och kontrollalgoritmer som gör att de kan arbeta i närheten av människor. Konceptet med kollaborativa robotar har sitt ursprung i slutet av 1990-talet från forskningslabb som undersöker hur robotar kan samarbeta med människor vid tillverkning av löpande band eller andra uppgifter.
Hur fungerar kollaborativa robotar?
Cobots är designade med intuitiva robotfunktioner som inte kräver specialkunskaper för att programmera eller kontrollera. De flesta samarbetsrobotar kan helt enkelt guidas genom önskade rörelser och uppgifter, med rörelserna registrerade och lagrade för att upprepas autonomt. Mer avancerade kollaborativa robotar använder maskinseendesystem för att observera och anpassa sig till förändrade förhållanden i realtid utan behov av mänsklig inblandning. Detta gör det möjligt för cobots att reagera och justera rörelser för att kunna arbeta tillsammans med människor. De flesta cobots kommer antingen att sakta ner eller helt stoppa rörelsen när de upptäcker ett hinder eller en människa i närheten.
Säkerhetsförmågor
Avancerade avkänningstekniker och kontrollmetoder är avgörande för att robotar och människor ska kunna arbeta tillsammans i delade utrymmen. Dagens cobots använder en kombination av närhetssensorer, synsystem, kraftavkänning och artificiell intelligens för att kontinuerligt övervaka sin omgivning och exakt kontrollera rörelser. Vanliga säkerhetsfunktioner som finns i samarbetsrobotar inkluderar:
Kraftavkänning: Cobots kan upptäcka krafter i flera axlar och svara genom att stoppa rörelsen för att förhindra skador från kollisioner.
Hastighets- och separationsövervakning: Sensorer ombord spårar hastighet, närhet till människor och separationsavstånd för att undvika kontakt genom automatiska hastighetssänkningar eller stopp.
Lättviktskonstruktioner: Cobots har vanligtvis en nyttolastkapacitet på under 35 kg och använder rundade beläggningar och vadderade material för att begränsa skador i händelse av oavsiktlig kontakt.
Nödstopp: Manuella nödstoppsknappar eller automatiska säkerhetsaktiveringar kan omedelbart stoppa cobot-rörelser när de utlöses av sensorer.
Validerade säkerhetsmetoder: Ansedda cobottillverkare skickar in sina robotar för testning och certifiering av standardiserade organ för att validera deras efterlevnad av globala säkerhetsstandarder.
Genom att utnyttja dessa säkerhetsfunktioner kan cobots eliminera behovet av fysiska barriärer mellan robotar och arbetare som tidigare begränsade samarbetsapplikationer i industriella miljöer.
Branscher som använder kollaborativa robotar
Den flexibla karaktären och säkrare interaktionen hos kollaborativa robotar har lett till att deras adoption snabbt sprids över olika branscher:
Tillverkning: Cobots utmärker sig vid upprepad plocka-och-place-montering, förpackning, kvalitetsinspektion, maskinskötsel och andra tillverkningsuppgifter tillsammans med produktionsarbetare. Deras enkla implementering gör att mindre tillverkare kan automatisera utan dedikerad robotexpertis.
Lager och logistik: Tråkiga plocknings-, sorterings-, packnings- och organiseringsuppgifter är väl lämpade för lättprogrammerade cobots som kan skalas över lager.
Sjukvård: Mottagning, provhantering och apoteksdispensering är några vårdapplikationer där cobots kan interagera säkert med patienter och personal för att öka effektiviteten.
Detaljhandel: Hantering av lagerhållning, lagerrevision, ta onlinebeställningar eller packning av föremål är detaljhandeln som vinner dragkraft i takt med att tekniken blir mer tillgänglig.
Forskning: Anpassningsbara cobot-plattformar gör det möjligt för forskarteam att prototypa automatisering av experiment, enhetsinteraktioner och ett brett utbud av repetitivt labbarbete.
Mat och dryck: Behovet av flexibel, hygienisk automatisering gör samarbetsrobotar till idealiska alternativ för att assistera matlagning, skötta maskiner, packa färdiga livsmedelsprodukter och kvalitetskontrollprocesser.
Fördelar med kollaborativa robotar
Det finns flera övertygande fördelar som driver företag att ta till sig samarbetsrobotar:
Ökad produktivitet: Cobots automatiserar på ett tillförlitligt sätt repetitiva, tråkiga eller arbetsintensiva uppgifter, vilket ger mänskliga arbetare mer tid för ansvar med högre värde. Färre fel och högre repeterbarhet ökar också produktiviteten.
Enkel integration: Med snabba installationstider och inget behov av specialiserade programmerare, kan cobots flyttas flexibelt mellan processer eller arbetsstationer för att tillgodose förändrade affärsbehov.
Förbättrad säkerhet: Samverkande tillämpningar eliminerar nästan risker förknippade med traditionell industriell automation genom att låta robotar och människor arbeta tillsammans utan säkerhetsbarriärer som hindrar samarbetet.
Bättre arbetsförhållanden: Genom att ta bort tråkiga, repetitiva uppgifter från mänskliga arbetare kan de fokusera sina färdigheter på mer tillfredsställande aspekter av jobb, vilket leder till minskade arbetsskador och förbättrad moral.
Lägre kostnader: Cobot-lösningar är mer överkomliga att implementera för de flesta företag än tidigare automationsalternativ tack vare kompakta fotavtryck, lägre komponentkostnader och minimal integrationskomplexitet.
Förstärkta förmågor: Istället för att ersätta arbetare, förbättrar cobotar sina förmågor så att de kan utföra uppgifter som är omöjliga ensamma - till exempel att kombinera en persons anpassningsförmåga och problemlösning med en cobots förmåga att hantera tunga belastningar eller tillämpa hög precision under längre perioder.
Utmaningar med att implementera kollaborativa robotar
Även om det erbjuder enorma fördelar kvarstår det några utmaningar kring adoption av cobot:
Upplevda risker: Det finns kvardröjande osäkerhet från arbetare och ledning om huruvida cobots kan lita på att de fungerar säkert som medarbetare utan att skada människor oavsiktligt genom möjliga mekaniska fel eller kontrollfel.
Otillräckliga avkänningsmöjligheter: Även avancerade avkänningssviter på dagens cobotar kan fortfarande reagera otillräckligt på snabba eller komplexa sekvenser av rörelser som kräver närmare övervakning.
Bekymmer med upprepade påfrestningar: Utan korrekt implementering kan det innebära andra fysiska påfrestningar som ger minimala förbättringar på arbetsplatsen att låta mänskliga arbetare utföra enklare uppgifter som att lasta eller lossa delar till en cobot under långa skift.
Skräddarsydda applikationer: Även om det är enklare än traditionell automation, är vissa mycket anpassade uppgifter eller arbetsflöden fortfarande komplexa åtaganden för att programmera samarbetsrobotar för att prestera med acceptabel hastighet, kvalitets- och säkerhetsnivå.
Att motivera avkastning: Frågor kring beräkning av långsiktig avkastning på investeringar, eftersom kvantifiering av vissa cobotfördelar som förbättrad medarbetartillfredsställelse kräver spårning av indirekta effekter som är mer subjektiva än lätt mätbara direkta produktionseffektiviteter.
Att övervinna dessa utmaningar är en pågående resa när robottillverkare, systemintegratörer och slutanvändarföretag har ett nära samarbete. Omfattande operatörsutbildning, omfamning av gradvisa implementeringsmetoder och ständigt förbättrad avkänning är exempel på nuvarande strategier som gör det möjligt för företag att dra full nytta av löftet om samarbete mellan människa och robot.
Framtiden för kollaborativ robotik
Utsikterna för kollaborativa robotar är fortfarande mycket lovande med prognoser för cobotförsäljningen att växa med över 20 % per år till 2030 och nå globala årliga leveranser mellan 600,000 till 900,000 enheter och ett världsomspännande operativt lager som överstiger 12 miljoner cobots. Drivkraften för denna tillväxt är det växande utbudet av lätta, användarvänliga cobots från banbrytande företag som Universal Robots och Techman Robot som är överkomliga för de flesta små tillverkare. Föreställda framsteg som standardiserade programmeringsmetoder mellan olika cobottillverkare och verkligt intelligent situationsmedvetenhet för att hantera mänsklig oförutsägbarhet kommer att ytterligare utveckla säkra interaktioner mellan människa och robot. I slutändan kommer kollaborativ automatisering att bli oumbärlig inom mycket fler branscher när cobots mognar från nya teknologier till flexibla vanliga produktionspartners integrerade i nästan all tillverknings- och serviceverksamhet som behöver optimerat samarbete mellan människa och robot.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. är ett högteknologiskt företag som specialiserat sig på FoU, tillverkning och försäljning av automatisk laserbeklädnadsmaskin, höghastighetslaserbeklädnadsmaskin, lasersläckningsmaskin, lasersvetsmaskin och laser 3D-utskriftsutrustning. Våra produkter är kostnadseffektiva och säljs inrikes och utomlands. Om du är intresserad av våra produkter, vänligen kontakta oss påbob@gshenglaser.com.