机器人更安全并且知道如何学习，具有先进的视觉和传感系统
传统上，工业机器人被部署用于需要蛮力的制造任务，例如汽车行业，或者它们属于快速拾取和放置类型，通常部署在医疗或半导体应用中的机器人类型。在大多数情况下，安全要求要求将机器人完全封闭在有围栏保护的牢房中，以保护人类工人免受伤害。
但新机器人正在改变这一切。所谓的“安全”机器人已经开始部署在工厂装配线、机械车间以及制药和研究实验室的一系列应用中。在过去的一年里，更新的机器人，例如美国 Universal Robotics（纽约州斯托尼布鲁克和丹麦欧登塞）的 UR5 和 UR10 协作机械臂，以及 Rethink Robotics（波士顿）的双臂 Baxter 机器人（参见 TinyURL.com/Saf2012 年 11 月号制造工程中的电子机器人）已经推出。这些机器人提供较低的有效负载能力和内置的安全功能，使机器人能够在装配线或实验室环境中在人类附近安全地工作。同样，ABB Robotics（奥本山、密歇根州和瑞典）已经展示了其双臂概念机器人一段时间，目前正在选定的客户安装中对其进行测试。
一个丹麦泵和涡轮部件制造商 Nymann Teknik 的操作员在 UR5 旁边工作，UR5 是 Universal Robots 的协作式 5 公斤有效载荷机器人。Safe Robots
在 IMTS 2012 上推出的 UR5 UR10 机器人由丹麦机器人公司 Universal Robotics 开发，该公司最近开始在北美销售这些单臂协作机器人。 “这是行业正在采用的一种全新的机器人分类，”Universal Robotics 全国销售经理 Ed Mullen 说。 “ISO 正在制定的全球安全规范也采用了‘协作’这个词，因此基于书面标准，通过力感应和风险评估，可以实现无人看守的协作机器人的使用。”
RIA R15.06 ANSI 安全标准也采用了最新的 ISO 10218-1 和 10218-2 机器人安全标准，Mullen 补充道。 “通过适当的风险评估，我们的机器人可以在制造环境中实施，并且由于我们在技术中实施的一些功能，特别是我们的力感应，能够在无人看管的情况下运行，”他说。 “我们实际上可以感应到超出机器人操作所用力的力，认识到存在潜在的碰撞并能够安全地停止机器人，不会产生破坏性的冲击力。”
ABB 机器人使用 3D 视觉技术堆叠汽车变速箱。该系统通过硬件传感器的组合来完成此操作技术和公司的软件算法。 “它知道所有电机所需的扭矩。如果它看到超过该值的东西，它就会将其识别为潜在的碰撞，并将执行我们称之为强制停止的操作，”Mullen 说。 “它结合了查看每个关节中的编码器定位以及进入每个关节的电机的电流，并且通过我们自己的专有算法，我们能够根据每个关节中的一些增量做出一些决定并将其识别为碰撞。”
六轴 UR5 和 UR10 机器人具有 rel有效载荷分别为 11 磅（5 千克）和 22 磅（10 千克）。 Universal 的机器人主要针对中小型制造商，具有高度灵活性，可以轻松移动以在工厂中重新部署以用于新应用，并且编程非常简单，操作员通过将机器人移动到多个点来教会机器人所需的路径它学习。 Mullen 说，迄今为止，该公司已在美国安装了 50 多台机器人。
用于将产品放入传送带上的箱子、涂胶、切割、焊接、喷漆、机床维护、装载/卸载零件，诸如此类，我们有非常高的精度规格和速度规格，以实现吞吐量用一只手臂。我们的速度规格为 1 米/秒，可重复性为 ±0.004″ [±0.1 毫米]。”
Mullen 说，com公司的机器人被用于航空航天、汽车和许多其他行业。 “当你添加重新分配程序的能力时，投资回报率真正开始上升，设施中的任何人都可以非常轻松地重新教授程序，并在任何地方更改自动化设备的位置。设施，取决于需要在哪里，”他说。 “BMW 和其他汽车制造商现在正在使用我们的机器人。”
新型 3D 视觉引导机器人
3D 视觉系统的最新进展也在推动机器人自动化向前发展，特别是在提供更有效的服务方面用于困难视觉任务的方法，例如 bin-picking。在料仓拣选应用中，当零件堆叠在一起并可能被隐藏或与其他零件互锁时，问题通常会出现。
“您必须了解是否存在重叠，零件是否处于静止状态在另一部分之上，并且可能会发生互锁，”Nick Hun 说t，经理，机器人技术，ABB Robotics（密歇根州奥本山）。
发那科机器人公司的“Gakushu”学习机器人最初是为现场开发的焊接和装配应用。“您正在以不同的角度观察垃圾箱中的这些零件。最困难的部分是足够快地通过算法以挑选出足够多的目标，”亨特说。 “当你拿起一个并把它放在某个地方时，你已经扰乱了那里的东西，所以以前是好目标的目标可能不再是好目标了。”
1 月在 Automate 展会上芝加哥，ABB Robotics 宣布与视觉开发商 SVIA Industrial Automation（瑞典延雪平）建立合作伙伴关系，将 SVIA 的 PickVision 智能相机视觉系统引入北美ca.
根据合作伙伴关系，ABB 将在即插即用系统中将 SVIA 的技术直接整合到 ABB 的 IRC 5 控制器中，Hunt 说。 “SVIA 是一家视觉公司，它决定将其技术更紧密地集成到我们的机器人控制器中，”亨特说。 “这是一个积极的进步，因为许多视觉公司在将他们的系统与机器人控制器集成方面存在不足。他们为用户提供了一些基于图标的用户屏幕，简化了编程和操作。”
SVIA 专注于为 CNC 机器的机床管理提供视觉系统。 PickVision 高度灵活且易于使用，使其成为广泛的机器人应用的可行技术，可以通过赋予机器人视觉能力来增强。该公司在欧洲安装了 600 多个 PickVision，其中大部分使用 ABB 机器人。该系统可以在 PC 或平板电脑上进行编程，它包括带有 iPhone 应用程序的远程服务功能。
Hunt 说，垃圾拣选应用在过去十年中发生了很大变化。 “我们在 10 年前就拥有它，但它非常具有实验性。垃圾分类仍然没有达到放之四海而皆准的地步。它确实需要针对应用程序进行定制和调整。速度仍然是一个问题，但它正在变得越来越好。”
有了现在包含传感器技术的先进 3D 视觉相机，基于传感器的处理得到了真正的改进。亨特说：“摩尔定律的准确性一直让我感到惊讶。” “我们一直都在看到它——每隔 18 个月左右，这项技术就会使基于传感器的技术的可用性和 CPU 的速度翻一番，而所有这些都在降低成本。”
今年晚些时候ABB 将推出一款新的 Cognex 集成视觉系统，将 Cognex EasyBuilder 界面嵌入 ABB 的 RobotStudio 软件中，Hunt 说，完成了 ca 的离线模拟mera 用于诊断图像和照明问题。
视觉改进已经稳步发展到对仓储中的新码垛应用产生影响的程度，Intelligrated Inc. 码垛和机器人系统产品经理 Earl Wohlrab 说（梅森，俄亥俄州）。 “长期以来的愿景是分类和检查，”Wohlrab 说。 “3D 视觉技术正在不断发展，使仓库、配送和履行客户更容易使用它。我们的工具合规性也在不断发展，以跟上视觉等其他技术的变化。”
在仓库和配送环境中，处理随机和非结构化产品的工具必须与更新、更复杂的视觉很好地配合系统，他指出。 Wohlrab 补充说，具有力控制和其他新兴技术的新型夹持器和工具配置正在将垃圾拣选等应用提升到一个新的水平。
来自 Adept Technology 的 Mobile Handler AIV 机器人用于医疗实验室和半导体洁净室，用于大型设施周围的运输工具。Learning Robot
最初开发用于点焊Fanuc Robotics America（罗切斯特山，密歇根州）的“Gakushu”或 Learning Robot 技术已用于汽车 OEM 和 Tier 供应商。该专利技术是一种软件选项，可用于 Fanuc 系列中的多种机器人尺寸，Fanuc Robotics 应用工程师 Rob Totten 说，包括 R-2000、M-900 和 R-1000 系列机器人。
“Gakushu 在日语中的意思是学习，”Totten 说。“我们安装了一个三轴加速度计到末端执行器，无论是焊条、焊枪、材料-搬运夹具，或任何安装在机器人脸上的东西。然后机器人基本上重复执行它的过程。”
在第一次通过时，机器人记录或记住路径，然后从那时起它知道它要走多快，Totten 说。 “它会查看每个单独的动作，以确保它能够达到特定的速度。它逐步应用学习技术来维护教导的路径，因为除了加速和振动抑制之外，主要好处之一是路径得到维护，需要最少的时间来设置。
“加速机器人的传统方法通常包括更改程序覆盖速度或修改加速参数，这对路径和路径质量有直接影响，”Totten 说。 “因此，通过学习振动控制 [LVC] 或学习机器人，我们能够通过逐步提高目标程序的速度，在我们平滑路径的同时保持路径，因为我们实际上使用加速度计数据不仅可以加速而且可以改善路径。”机器人经历 18 或 19 个周期，直到学习完成。机器人快递员
来自 Adept Technology Inc.（加利福尼亚州普莱森顿）的最新移动机器人将快递/运输型机器人与配备视觉的机械臂，用于在制药、医疗和实验室操作中选择和交付工具、包裹和信息。 Adept 的 Lynx 和 Mobile Handler 自主室内车辆 (AIV) 部署在客户的医学实验室和半导体制造洁净室中，包括 GlobalFoundries 在新加坡的一家半导体制造厂。
“另一种变体是 Mobile Handler，它是一种更新的产品，”Adept Technology 副总裁兼移动业务部总经理 Rush LaSelle 说。 “它’它更像是一个完全自主的解决方案，因为它在顶部有一个操纵器，一个机器人坐在底座上，具有一些视觉和一些感官输入来定位工具，挑选它，然后将它运送到另一个位置。
“这是该业务的一个令人兴奋的方面，因为我个人认为移动操作真的会在许多不同的行业中掀起新一轮的自动化浪潮，”LaSelle 说。 “在医疗保健、半导体高价值产品等领域开始很容易，但随着技术曲线的发展和成本的下降，我认为你会看到它变得更加普遍。”
快速拣选机器人
Stäubli Corp.（邓肯、南卡罗来纳州和巴黎）的 TP80 快速拾取机器人针对高速拾放应用，每分钟最多可拾取 200 次，以实现高吞吐量和短循环时间。四轴 TP80 快速拾取机器人通常通过提供速度和整个工作范围内的高精度。
“快速拾取机器人用于食品、消费品、药品、光伏和其他需要高吞吐量的应用的高速拾取应用，”Chad Henry 说，史陶比尔北美销售经理。 “在许多情况下，我们比 Delta 机器人更快，而且通常更可重复，”他说。 “这是两种截然不同的机器运动学类型。 Delta 机器有三个或四个长臂延伸，因此它们天生就容易振动。我们被告知，当您到达工作范围的边缘时，性能和可重复性会降低。这对 TP80 来说不是问题，因为它的基本设计。”
他补充说，快速拾取器设计看起来类似于传统的 SCARA 机器人，而且它的设计速度要快得多，（高达 200选择一分钟）以更轻的有效载荷。 “SCARA 机器人在 80-100 范围内，有些的 Delta 机器人接近每分钟 180 次拾取，”Henry 说。
TP80 标准功能包括 1 公斤的最大有效负载、非常高的刚度、±0.05 毫米的重复精度和 IP65 防护等级，当配备波纹管。 TP80 机器人由史陶比尔的 CS8C 控制器控制，该控制器是所有史陶比尔产品的标准硬件和软件平台。我
