毫無疑問，2023 年最炙手可熱的討論話題是 ChatGPT 引領(lǐng)的技術(shù)趨勢。曾經(jīng)只是小眾話題的人工智能(AI)一下子成為普通大眾和商業(yè)企業(yè)的“寵兒”，引起了社會的普遍關(guān)注。
如今，使用人工智能已不再是少數(shù)專家的專利。即使不懂任何編程語言，我們也能借助人工智能獲得意想不到的成果。但是，ChatGPT 只是這一技術(shù)趨勢的“冰山一角”。德國柏林社會科學中心(WZB)的調(diào)查研究表明，數(shù)字輔助系統(tǒng)可以幫助人們“在很大程度上自動完成工作”。他們(WZB)將數(shù)字輔助系統(tǒng)分為兩類——執(zhí)行認知任務(wù)(如 ChatGPT)和執(zhí)行手工任務(wù)。協(xié)作型機器人就是執(zhí)行手工任務(wù)的典型代表。
協(xié)作型機器人是一項應(yīng)用廣泛的技術(shù)。由于不需要進行復(fù)雜的編程，其入門使用也變得越來越容易。此外，協(xié)作型機器人還集眾多優(yōu)勢于一身，比如易于集成、可快速更換工具、采用輕型設(shè)計以及應(yīng)用廣泛等。這些都降低了用戶使用協(xié)作型機器人的難度，為此，人們開始越來越多地討論機器人的“民主化”。那么，究竟什么是協(xié)作型機器人?如果您想借助協(xié)作型機器人實現(xiàn)過程自動化，應(yīng)該從哪方面著手?將協(xié)作型機器人集成到生產(chǎn)操作中的最佳方式是什么?你看，協(xié)作型機器人和聊天機器人還是有明顯的區(qū)別——協(xié)作型機器人依賴外部支持。為了發(fā)揮它的最大潛力，我們需要為協(xié)作型機器人配備 item 裝配組件系統(tǒng)搭建的機器人外圍設(shè)備。
協(xié)作型機器人在生產(chǎn)中的優(yōu)勢
盡管“協(xié)作型機器人”和“輕型機器人”兩個術(shù)語存在細微的差別，但人們往往將它們相提并論。協(xié)作型機器人，顧名思義，它使用一定的傳感技術(shù)，能協(xié)助人類工作。借助“關(guān)節(jié)”處的阻力傳感器，協(xié)作型機器人在碰到障礙物時會立刻停止移動。根據(jù)不同的應(yīng)用場景和操作模式，協(xié)作型機器人還可以集成更多的傳感器和安全裝置。不過，現(xiàn)在的協(xié)作型機器人已成為“即插即用”和“易于使用”的代名詞了。
相比之下，輕型機器人是一種工業(yè)機器人，它比傳統(tǒng)的機器人更小、更輕、更靈活。原則上來說，輕型機器人可以作為協(xié)作型機器人，但要采取適當?shù)陌踩婪洞胧@一點至關(guān)重要。如果要為協(xié)作型機器人進行編程，我們可以借助簡單直觀的軟件、圖形化用戶指南以及可定制的配置模板等工具。
“協(xié)作型機器人采用輕型設(shè)計，可以輕松地集成到移動解決方案中，然后就能在各種過程中使用了。”
對于某些任務(wù)來說，只需引導(dǎo)機械臂啟動學習過程并輸入航路點規(guī)劃好機器人的現(xiàn)場路徑就可以了，但對于分揀和分離散裝貨物等操作來說，這是遠遠不夠的。這時就需要使用 robobrain® 等基于人工智能的軟件。robobrain® 是總部位于德國慕尼黑的初創(chuàng)公司 robominds 開發(fā)的一個控制平臺，它賦予協(xié)作型機器人類似“大腦”的功能，通過 2D/3D 相機獲得圖像輸入。借助這款軟件，協(xié)作型機器人具備了即用型技能，因此無需從頭開始學習。我們在關(guān)于實驗室自動化的文章中曾經(jīng)介紹過，優(yōu)傲機器人開發(fā)的兩款協(xié)作型機器人是如何借助人工智能對敏感的實驗室樣本進行分類的。這兩款協(xié)作型機器人都安裝在 item XMS 系列型材搭建的機器人單元中。
協(xié)作型機器人有一個突出的優(yōu)勢——能快速更換工具。您可以根據(jù)應(yīng)用需求使用特定的末端執(zhí)行裝置執(zhí)行不同的任務(wù)。除了氣動和機電抓手外，您在執(zhí)行螺釘固定、焊接和碼垛任務(wù)時還能選擇廣泛的工具系統(tǒng)。根據(jù)使用系統(tǒng)的不同，您甚至可以在幾秒內(nèi)完成工具/抓手的自動更換。此外，協(xié)作型機器人采用輕型設(shè)計，可以輕松地集成到移動解決方案中，這樣您就可以輕松地運輸?shù)叫枰奈恢谩?/p>
生產(chǎn)自動化的最佳起點
如果您是第一次使用協(xié)作型機器人，最好從一個便于管理的小型試點項目開始。許多公司迫不及待地想要解決關(guān)鍵難題，這是可以理解的。但是，使用協(xié)作型機器人通常需要改變現(xiàn)有的流程。因此，我們建議最好選擇一個企業(yè)能承擔的小型項目進行嘗試，并快速取得成果進行評估。然后，您可以利用所獲得的知識，根據(jù)具體的目標，繼續(xù)分階段推進基于協(xié)作型機器人的生產(chǎn)自動化。通過這種方法，您的員工也有足夠時間熟悉機器人同時并充分挖掘協(xié)作型機器人的潛力——這一過程還涉及到協(xié)作型機器人的簡單編程、設(shè)置軟件和糾正錯誤。如果您想通過推行精益生產(chǎn)或引進協(xié)作型機器人來改變現(xiàn)有的工業(yè)流程，讓員工參與進來是確保成功的關(guān)鍵。生產(chǎn)鏈最開始的應(yīng)用(比如取放任務(wù)和機器裝載)是此類項目的最佳選擇。
“隨著人機協(xié)作的重要性越來越低，我們關(guān)注的焦點正轉(zhuǎn)向如何簡化協(xié)作型機器人的集成、調(diào)試和使用。”
機器裝載的一個典型案例是連續(xù)為折疊機或壓花機裝載坯料。這是一項簡單重復(fù)的任務(wù)，通常不需要專業(yè)的工人操作。如果由協(xié)作型機器人來承擔這項工作，員工就可以利用自身的專業(yè)知識完成更有挑戰(zhàn)性的工作。對于公司來說，要實現(xiàn)這樣的機器人應(yīng)用一般不需要花費多長時間。從協(xié)作型機器人的入門使用案例中，我們可以發(fā)現(xiàn)，雖然它的名字叫“協(xié)作型”機器人，但它不一定用于人機協(xié)作。事實上，正常的情況是只有在送入和取出材料時，人類員工和機器人才偶爾協(xié)作。尤其是在執(zhí)行焊接和碼垛任務(wù)時，更是如此。這絕不是缺點，事實上恰恰相反。由于附近沒有人類員工，協(xié)作型機器人在運行時的生產(chǎn)速度不會受到限制。隨著人機協(xié)作的重要性越來越低，我們關(guān)注的焦點正轉(zhuǎn)向如何簡化協(xié)作型機器人的集成、調(diào)試和使用。此外，協(xié)作型機器人的功能正不斷增強，這意味著協(xié)作型機器人與工業(yè)機器人的差距會越來越小。比如，它的承載能力和生產(chǎn)速度正不斷提高。ABB 公司的 SWIFTI™ CRB 1100 以及優(yōu)傲機器人的 UR30 等型號就是典型的例子。
使用 item 型材 搭建外圍設(shè)備
完成試點項目之后，協(xié)作型機器人可以在不同階段逐步集成到生產(chǎn)中。隨著應(yīng)用需求的不斷變化，現(xiàn)有的機器人解決方案經(jīng)常需要拓展和修改?？紤]到這些因素，采用模塊化設(shè)計方法是理想的解決方案。由于機器人外圍設(shè)備對協(xié)作型機器人的應(yīng)用會產(chǎn)生直接影響，因此能否根據(jù)應(yīng)用需求輕松配置外圍設(shè)備并在使用中靈活調(diào)整是至關(guān)重要的。使用 item 模塊化裝配組件系統(tǒng)，可以根據(jù)特定的應(yīng)用需求創(chuàng)建機器人外圍設(shè)備。在 item 在線目錄中，您可以找到許多應(yīng)用案例，包括用于協(xié)作應(yīng)用的基礎(chǔ)工作臺以及供協(xié)作型機器人使用的半封閉式機柜。
“如果您想在 item 工作臺上安裝機器人，可以使用特殊的機器人安裝板，它適合所有主流制造商生產(chǎn)的各種協(xié)作型機器人。”
借助 item 鋁型材技術(shù)的強大優(yōu)勢，您搭建的所有結(jié)構(gòu)都采用輕型設(shè)計，并具有出色的穩(wěn)定性。您還可以使用功能強大的緊固技術(shù)，靈活地修改和拓展現(xiàn)有的解決方案，比如，您可以加裝腳輪，將靜止的底座結(jié)構(gòu)變成移動式底座。您在使用 item 工作臺嗎?如果是，為什么不嘗試安裝機器人呢?您可以使用特殊的機器人安裝板，它適合所有主流制造商生產(chǎn)的各種協(xié)作型機器人：
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