ISO发布协作机器人设计标准 未来两年或呈现爆炸式

隔壁他二叔

ISO发布协作机器人设计标准 未来两年或呈现爆炸式

2016-02-24 18:02
随着协作机器人的出现，工业机器人开始从严格限定的环境中走向与人类一起工作，工作场景也从繁重的工业应用发展到提供协助并增强人类的技术。尽管协作机器人厂商一再强调他们在技术上做好了限制，确保跟人类并肩工作的机器人不会伤害到人类同伴，然而，却一直没有一个官方的标准，现在，这一状况终于要改变了。
日前，国际标准化组织(ISO)发布了期待已久的ISO/TS 15066，作为支持ISO 10218的补充文档。ISO 10218是对于工业机器人安全要求的标准。ISO/TS 15066是一个全面的文档来帮助机器人单元集成商在安装协作机器人时进行风险评估。ISO/TS 15066描述了各种协作的概念和关于实现这些概念的细节要求。除了设计和风险评估的要求，该标准也提供了一个关于疼痛阈值对机器人速度、压力和特定的身体部位影响的研究。
全球人机协作机器人领导企业-丹麦优傲机器人公司全球合规官员，LasseKieffer，是制定ISO/TS15066标准的ISO委员会主要专家。他表示：“当ISO10218最新版在2011年出版时，它仍然关注的是传统工业机器人，当时协作型机器人是一个新的技术，在标准中没有充分阐述。我们很 高兴看到现在ISO/TS15066作为附加技术标准被颁布，并且指导协作型机器人“Cobots”与操作人员安全的贯彻执行。”
丹麦优傲机器人首席技术官艾斯本H.奥斯特加（Esben?stergaard）先生指出：“作为协作型机器人制造商的全球领导者，我们的机器人以可调节 安全功能为特点，完全满足这个技术标准。ISO/TS15066代表了在新技术领域不同会员国家所达成的一致诉求，我们知道在机器人安全方面应该采取稳妥 的技术渠道，但是现在仍然有许多人-机交互安全的研究正在进行，并且讨论如何更加实际的定义安全指南，以便能发挥协作型机器人的全部潜能。”

协作机器人发展潜力
随着Universal Robots在协作机器人领域取得巨大的成功，众多传统的工业机器人企业也将目光投向了这一具备高增长潜力的细分领域，公司开始收购或投资机器人公司，以扩充产品和服务。
除了Universal Robots，Kuka，ABB和FANUC等也会继续处于领先地位。不过竞争会愈发激烈，在今年结束时，协作机器人的市值可能高达5亿美元，那些灵活性强，易于训练的系统会更具竞争力。
中小企业市场很庞大：全球600万家公司，占据制造业的70%份额。许多成本较低且易用的机器人工具，都能快速应用于多数公司的制造过程，这也是为什么不难想像，协作机器人会在这两年呈现爆发式增长。
根据MIT研究人员在BMW工厂的一项研究，人类与协作机器人共同工作效率会比人或机器单独工作要高，而且能减少85%的工作空闲时间。
现在，协作机器人的市值仅占机器人行业的5%，但预期增长很大。事实上，市场对协作机器人及无人机的接受，被认为会显著带动非工业机器人的增长，而且增长程度很可能是指数级的，会在近期发生。
据预测，协作机器人从2015年到2020年会增长十倍，市值从2014年的9500万美元涨到10亿美元，而轻量级机器人会在两年内大受欢迎，价格降到1.5到2万美元。分析公司TechNavio预计，到2019年全球协作机器人高值的年复合增长率会是50.88%。

那些值得关注的协作机器人公司及产品

Rethink Robotics

这 家波士顿公司的主力产品是双臂工业机器人Baxter，它能完成一些高阶任务，如在产品线中移除有缺陷的产品，将完成品装进盒子，进行基本的质控检查。 Baxter基础价2.5万美元，基座，抓取器和软硬件服务另算，使用寿命是3年，每周可工作40小时，在劳动力市场很有竞争力。
Rethink还有另一款单臂机器人Sawyer，主要用于机器维护，电路板测试和其它精细重复性工作，价格是2.9万美元。这种机器人在亚洲很有市场。

Universal Robots

它的单臂6轴机器人在市场上很成功，每年可生产5K多台，现在有了第三个产品。Universal的三款机器人形式相同，只是尺寸我负载有异。UR3，UR5和UR10分别能抓取3，5和10KG的物体，价格则是2.3到4.5万美元。
UR3 可堆叠小型物体，进行粘合及拧紧等操作，并能使用工具，焊接并画画。它的工作范围是50cm，能在较小空间内工作。Universal已经与BMW合作， 在工厂中使用UR机器人，而且测试效果十分好，以至于BMW表示要翻倍增加这种低价，便捷，编程简单的协作机器人。Teradyne在去年5月以3.5亿 美元收购了Universal。

MRK-Systeme

这是德国一家工业机器人技术整合公司，它有两种协作软件包，能用于KUKA的5SI低负荷机器人：SafeGuiding可用于手动移动机器人，并教它如何工作；SafeInteraction可为机器人控制系统提供五种人工安全功能。

F&P Personal Robotics

这 家瑞士公司的协作机器人主打安全和功能，有情境感知能力，包装上用的柔性材料，有控制性的力传感器，电机扭矩可被控制器控制。它的软件使用深度学习技术， 可根据人类反馈提升工作能力。F&P近期推出的P-Rob 2是一体式机器臂，基底控制PC集成了传感器和软件。

Bosch

这家德国公司开发有APAS系列协作机器人，已经安装了50个，主要用于内部动作。它在安全上主要由特殊的传感皮肤和软件控制实现，操作训练可在示教器上的图形界面上完成。另外机器人还可安装3D相机系统。APAS是第一款获认证的辅助系统，即它可放在人类身边工作。

ABB

它是四大全球工业机器人厂商之一，最近发布了一款两臂协作机器人YuMi，能做一些高阶工作，比如精确完成手机平板的小部件装配。YuMi甚至能穿针引线，精度十分高。
2015年初，ABB收购协作机器人公司Gomtec，后者有单臂机器人Roberta。Roberta是一组模块化6轴机器人，有定制无刷电机和谐波传动，还能附加安全传感器和关节转矩传感器。

MABI Robotic

这家瑞士公司有单臂桌面机器人Speedy 10，这是一款6轴轻量级机器人，易于训练，但安全性未知。它负荷10kg，可用图形界面控制。

FANUC (发那科)

它家的CR-35iA是其第一款协作机器人，负荷能达到35kg，是现在能力最强的；而且使用了全面的安全措施，包括柔软的橡胶壳，多种传感器（视觉或3D区域传感器）等。
CR-35iA不适合窄小的空间，也就不适合电子产品流水线，不过由于负重大，可以用在放置轮胎等人类难以胜任的苦力活。

Smokie Robotics

这家美国公司开发有单臂机器人，可配置为3到7个自由度。它家的Open Unit Robot-1 (OUR-1) 使用开源结构，可快速整合进现有产品系统中，负荷5KG，适合劳动力密集的3C产品线。
OUR-2今年一季度出。

Kuka Robot Group

这家德国公司也是四大工业机器人厂商之一，其最早的协作机器人是LBR iiwa (意为轻量机器人，智能工业助手)。机器人有7个关节扭矩传感器，这让控制系统可检测出外部施加的力；它还像人类一样第三，能快速向控制器输入信息，安全控制机器运动。
LBR iiwa完全符合行业安全标准ISO 10218，以及新的人机协作标准ISO 12100和ISO 13849。通过编程，LBR可自动完成任务，但它仍能小心地靠近物体并根据条件变化进行调整，例如，如果一个工件没有适当安放，那机器人会调整其运动序 列，限制或监控工作空间和及机器间或人机间的安全区域。
Kuka产品较格较贵，一般在10万美元以上，如果便宜些会更具吸引力。

Kawada Industries

这家公司的机器人部门帮助开发过HRP人型机器人系列，并有Nextage两臂工业机器人。它的机器人不仅能操作零件，还能在一个轮型底座上移动，与另一小 些的移动机器人协作。在安全性上，它家的机器人在状况有一个立体视觉摄像头，通过使用低功率马达和肘部控制，两支手臂即使是工作时也不会随时伸张。


机器人是什么
机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。
工业机器人是什么
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。