毫無(wú)疑問(wèn)，2023 年最炙手可熱的討論話題是 ChatGPT 引領(lǐng)的技術(shù)趨勢(shì)。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(huì)的普遍關(guān)注。

如今，使用人工智能已不再是少數(shù)專(zhuān)家的專(zhuān)利。即使不懂任何編程語(yǔ)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(shì)的“冰山一角”。德國(guó)柏林社會(huì)科學(xué)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(dòng)完成工作”。他們(WZB)將數(shù)字輔助系統(tǒng)分為兩類(lèi)——執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)(如 ChatGPT)和執(zhí)行手工任務(wù)。協(xié)作型機(jī)器人就是執(zhí)行手工任務(wù)的典型代表。

協(xié)作型機(jī)器人是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的技術(shù)。由于不需要進(jìn)行復(fù)雜的編程，其入門(mén)使用也變得越來(lái)越容易。此外，協(xié)作型機(jī)器人還集眾多優(yōu)勢(shì)于一身，比如易于集成、可快速更換工具、采用輕型設(shè)計(jì)以及應(yīng)用廣泛等。這些都降低了用戶使用協(xié)作型機(jī)器人的難度，為此，人們開(kāi)始越來(lái)越多地討論機(jī)器人的“民主化”。那么，究竟什么是協(xié)作型機(jī)器人?如果您想借助協(xié)作型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化，應(yīng)該從哪方面著手?將協(xié)作型機(jī)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(jī)器人和聊天機(jī)器人還是有明顯的區(qū)別——協(xié)作型機(jī)器人依賴(lài)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(jī)器人配備 item 裝配組件系統(tǒng)搭建的機(jī)器人外圍設(shè)備。

協(xié)作型機(jī)器人在生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)

盡管“協(xié)作型機(jī)器人”和“輕型機(jī)器人”兩個(gè)術(shù)語(yǔ)存在細(xì)微的差別，但人們往往將它們相提并論。協(xié)作型機(jī)器人，顧名思義，它使用一定的傳感技術(shù)，能協(xié)助人類(lèi)工作。借助“關(guān)節(jié)”處的阻力傳感器，協(xié)作型機(jī)器人在碰到障礙物時(shí)會(huì)立刻停止移動(dòng)。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和操作模式，協(xié)作型機(jī)器人還可以集成更多的傳感器和安全裝置。不過(guò)，現(xiàn)在的協(xié)作型機(jī)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(jī)器人是一種工業(yè)機(jī)器人，它比傳統(tǒng)的機(jī)器人更小、更輕、更靈活。原則上來(lái)說(shuō)，輕型機(jī)器人可以作為協(xié)作型機(jī)器人，但要采取適當(dāng)?shù)陌踩婪洞胧?，這一點(diǎn)至關(guān)重要。如果要為協(xié)作型機(jī)器人進(jìn)行編程，我們可以借助簡(jiǎn)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(jī)器人采用輕型設(shè)計(jì)，可以輕松地集成到移動(dòng)解決方案中，然后就能在各種過(guò)程中使用了。”

對(duì)于某些任務(wù)來(lái)說(shuō)，只需引導(dǎo)機(jī)械臂啟動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程并輸入航路點(diǎn)規(guī)劃好機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)路徑就可以了，但對(duì)于分揀和分離散裝貨物等操作來(lái)說(shuō)，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這時(shí)就需要使用 robobrain® 等基于人工智能的軟件。robobrain® 是總部位于德國(guó)慕尼黑的初創(chuàng)公司 robominds 開(kāi)發(fā)的一個(gè)控制平臺(tái)，它賦予協(xié)作型機(jī)器人類(lèi)似“大腦”的功能，通過(guò) 2D/3D 相機(jī)獲得圖像輸入。借助這款軟件，協(xié)作型機(jī)器人具備了即用型技能，因此無(wú)需從頭開(kāi)始學(xué)習(xí)。我們?cè)陉P(guān)于實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的文章中曾經(jīng)介紹過(guò)，優(yōu)傲機(jī)器人開(kāi)發(fā)的兩款協(xié)作型機(jī)器人是如何借助人工智能對(duì)敏感的實(shí)驗(yàn)室樣本進(jìn)行分類(lèi)的。這兩款協(xié)作型機(jī)器人都安裝在 item XMS 系列型材搭建的機(jī)器人單元中。

協(xié)作型機(jī)器人有一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)——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(dòng)和機(jī)電抓手外，您在執(zhí)行螺釘固定、焊接和碼垛任務(wù)時(shí)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(dòng)更換。此外，協(xié)作型機(jī)器人采用輕型設(shè)計(jì)，可以輕松地集成到移動(dòng)解決方案中，這樣您就可以輕松地運(yùn)輸?shù)叫枰奈恢谩?/p>

生產(chǎn)自動(dòng)化的最佳起點(diǎn)

如果您是第一次使用協(xié)作型機(jī)器人，最好從一個(gè)便于管理的小型試點(diǎn)項(xiàng)目開(kāi)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(jī)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(gè)企業(yè)能承擔(dān)的小型項(xiàng)目進(jìn)行嘗試，并快速取得成果進(jìn)行評(píng)估。然后，您可以利用所獲得的知識(shí)，根據(jù)具體的目標(biāo)，繼續(xù)分階段推進(jìn)基于協(xié)作型機(jī)器人的生產(chǎn)自動(dòng)化。通過(guò)這種方法，您的員工也有足夠時(shí)間熟悉機(jī)器人同時(shí)并充分挖掘協(xié)作型機(jī)器人的潛力——這一過(guò)程還涉及到協(xié)作型機(jī)器人的簡(jiǎn)單編程、設(shè)置軟件和糾正錯(cuò)誤。如果您想通過(guò)推行精益生產(chǎn)或引進(jìn)協(xié)作型機(jī)器人來(lái)改變現(xiàn)有的工業(yè)流程，讓員工參與進(jìn)來(lái)是確保成功的關(guān)鍵。生產(chǎn)鏈最開(kāi)始的應(yīng)用(比如取放任務(wù)和機(jī)器裝載)是此類(lèi)項(xiàng)目的最佳選擇。

“隨著人機(jī)協(xié)作的重要性越來(lái)越低，我們關(guān)注的焦點(diǎn)正轉(zhuǎn)向如何簡(jiǎn)化協(xié)作型機(jī)器人的集成、調(diào)試和使用。”

機(jī)器裝載的一個(gè)典型案例是連續(xù)為折疊機(jī)或壓花機(jī)裝載坯料。這是一項(xiàng)簡(jiǎn)單重復(fù)的任務(wù)，通常不需要專(zhuān)業(yè)的工人操作。如果由協(xié)作型機(jī)器人來(lái)承擔(dān)這項(xiàng)工作，員工就可以利用自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)完成更有挑戰(zhàn)性的工作。對(duì)于公司來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)這樣的機(jī)器人應(yīng)用一般不需要花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間。從協(xié)作型機(jī)器人的入門(mén)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(jī)器人，但它不一定用于人機(jī)協(xié)作。事實(shí)上，正常的情況是只有在送入和取出材料時(shí)，人類(lèi)員工和機(jī)器人才偶爾協(xié)作。尤其是在執(zhí)行焊接和碼垛任務(wù)時(shí)，更是如此。這絕不是缺點(diǎn)，事實(shí)上恰恰相反。由于附近沒(méi)有人類(lèi)員工，協(xié)作型機(jī)器人在運(yùn)行時(shí)的生產(chǎn)速度不會(huì)受到限制。隨著人機(jī)協(xié)作的重要性越來(lái)越低，我們關(guān)注的焦點(diǎn)正轉(zhuǎn)向如何簡(jiǎn)化協(xié)作型機(jī)器人的集成、調(diào)試和使用。此外，協(xié)作型機(jī)器人的功能正不斷增強(qiáng)，這意味著協(xié)作型機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人的差距會(huì)越來(lái)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(jī)器人的 UR30 等型號(hào)就是典型的例子。

使用 item 型材 搭建外圍設(shè)備

完成試點(diǎn)項(xiàng)目之后，協(xié)作型機(jī)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(jī)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(jì)方法是理想的解決方案。由于機(jī)器人外圍設(shè)備對(duì)協(xié)作型機(jī)器人的應(yīng)用會(huì)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(jī)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(tái)以及供協(xié)作型機(jī)器人使用的半封閉式機(jī)柜。

“如果您想在 item 工作臺(tái)上安裝機(jī)器人，可以使用特殊的機(jī)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(jī)器人。”

借助 item 鋁型材技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，您搭建的所有結(jié)構(gòu)都采用輕型設(shè)計(jì)，并具有出色的穩(wěn)定性。您還可以使用功能強(qiáng)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(dòng)式底座。您在使用 item 工作臺(tái)嗎?如果是，為什么不嘗試安裝機(jī)器人呢?您可以使用特殊的機(jī)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(jī)器人：

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