伴隨著智能制造的應(yīng)用場景趨于多樣化,人機(jī)共融的協(xié)作機(jī)器人成為各個(gè)領(lǐng)域的重要研究話題。而庫卡作為人機(jī)協(xié)作技術(shù)的佼佼者,已經(jīng)使這項(xiàng)復(fù)雜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和其他高敏感領(lǐng)域。正如庫卡為醫(yī)療界所提供的一款能夠集成于醫(yī)療設(shè)備中的機(jī)器人組件——LBR Med(點(diǎn)擊查看詳情)一樣,不僅可以做為醫(yī)療產(chǎn)品輔助手術(shù)室內(nèi)的醫(yī)生和搬動臥床病人腿,還能夠?qū)ζ诩∪膺M(jìn)行按摩,以及移植后腦勺至前額的頭發(fā)等。
在此基礎(chǔ)上,庫卡機(jī)器人事業(yè)部全球應(yīng)用工程副總裁OtmarHonsberg對人機(jī)合作的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入探討。
問:
當(dāng)機(jī)器人從事對人類頭部或背部進(jìn)行按摩等親密接觸的高風(fēng)險(xiǎn)工作時(shí),應(yīng)具備怎樣的特質(zhì)?
答:
OtmarHonsberg先生認(rèn)為,若想實(shí)現(xiàn)諸如此類的高難度工作,機(jī)器人必須具備經(jīng)過認(rèn)證的安全技術(shù)。每當(dāng)我們探討到庫卡的人機(jī)協(xié)作時(shí),都會強(qiáng)調(diào)“責(zé)任”二字。由于人類往往是在前端進(jìn)行工作的,因而機(jī)器人在承擔(dān)起協(xié)助人類工作的基礎(chǔ)上,務(wù)必確保對人類不能造成任何危害,故機(jī)器人必須符合高安全標(biāo)準(zhǔn)。
在此基礎(chǔ)上,庫卡對相關(guān)安全要求的多重處理方式進(jìn)行了區(qū)分,即將人類操作機(jī)器人時(shí)的安全保護(hù)功能和機(jī)器人自身的安全功能劃分開來,以確保當(dāng)機(jī)器人在特定應(yīng)用中能夠使這兩者同時(shí)處于絕對安全狀態(tài)。而我們的協(xié)作機(jī)器人,如自2017年以來就獲得CE認(rèn)證的醫(yī)療設(shè)備整合組件LBR Med,包括LBR iisy(點(diǎn)擊查看詳情)在內(nèi),皆能夠符合要求。
問:
一旦發(fā)生危險(xiǎn)情況,協(xié)作機(jī)器人將采取怎樣的應(yīng)對措施?是簡單的停止,還是后退幾公分?
答:
庫卡的協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用都被預(yù)先定義且充分驗(yàn)證了其安全范圍內(nèi)的限制數(shù)值。如若超出數(shù)值范圍,平行安全控制器則會介入并停止機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)行,即所謂的“黃色”技術(shù)。當(dāng)然,庫卡也提供能夠使用“灰色”技術(shù)的相關(guān)方案,如通過采用較低的限制數(shù)值及個(gè)別編程功能,從而允許“軟開關(guān)”或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行個(gè)別定義的反應(yīng)應(yīng)用。這兩種變體為實(shí)現(xiàn)安全應(yīng)用提供了很大的靈活性。
問:
在醫(yī)療領(lǐng)域使用HRC機(jī)器人(協(xié)作機(jī)器人)有何特別之處?
答:
OtmarHonsberg認(rèn)為,人機(jī)協(xié)作應(yīng)當(dāng)首先關(guān)注其不同的表現(xiàn)形式,即共存、合作或協(xié)作。在共存中,人類和機(jī)器人并肩工作,作業(yè)空間互不重疊且不得與機(jī)器人接觸;在合作中,人類和機(jī)器人共享一個(gè)工作空間,并在已經(jīng)定義好的共享工作空間內(nèi)進(jìn)行工作;在協(xié)作中,人與機(jī)器人在工作中的接觸是提前預(yù)定的,如人類可通過手動引導(dǎo)機(jī)器人到達(dá)指定工作點(diǎn)等。
而在醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域,還存在另一種特殊的合作形式,即機(jī)器人可直接對人類或患者進(jìn)行操作。這對安全技術(shù)而言是較高級別的挑戰(zhàn),且只有少數(shù)人敢于挑戰(zhàn)這一高難度技術(shù)。然而,庫卡現(xiàn)在已經(jīng)能夠成功應(yīng)對該技術(shù)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。
展望未來:
基于“人機(jī)協(xié)作”的未來發(fā)展趨勢
OtmarHonsberg認(rèn)為,人與機(jī)器人在許多領(lǐng)域中,都開展了富有意義的協(xié)同工作,其表現(xiàn)形式各不相同。而這些應(yīng)用會伴隨著技術(shù)的發(fā)展持續(xù)增加,雙方僅需承擔(dān)起各自擅長的工作任務(wù)即可。
其中,人類的優(yōu)勢在于獲取經(jīng)驗(yàn)知識、應(yīng)對未經(jīng)規(guī)劃的狀況、即興創(chuàng)作及對感官的綜合運(yùn)用,而這些正是機(jī)器人尚未挖掘的能力。機(jī)器人的優(yōu)勢則是更多地體現(xiàn)在高精度、高速度及承載能力等,并在基礎(chǔ)上來執(zhí)行重復(fù)的重量級任務(wù)。
因此,機(jī)器人就像便攜式計(jì)算機(jī)那樣,以協(xié)助人類為目的,讓人類的工作變得更加輕松快捷。未來,通過現(xiàn)代傳感器技術(shù),人類和機(jī)器人的工作世界將越來越多地融合在一起,例如已經(jīng)在按摩機(jī)器人中使用的技術(shù)和智能軟件,這就像我們現(xiàn)在廣泛使用的智能手機(jī)就是從計(jì)算器和電話發(fā)展而來一樣。