解決人機協作安全難題
國內首款大范圍移動作業工業機器人在渝實現產業化
工作人員正在安裝調試機器人。（受訪者供圖)
（記者 黃光紅）人機協作時代，如何確保工業機器人既能夠自主移動作業，又不會對人造成傷害？近期，國內首款可大范圍移動作業的工業機器人在渝實現產業化，有效解決了這道難題。10月27日，重慶日報記者從重慶魯班機器人技術研究院有限公司（以下簡稱魯班研究院）獲知了這一消息。
魯班研究院相關負責人介紹，這款產品是一種智能噴涂機器人，由中國船舶重工長江科技有限公司、中科院重慶綠色智能技術研究院、魯班研究院和重慶大學等5家單位聯合研發，近日已在鄭州應用于橋梁工程大型構件涂裝作業。
賦予機器人移動性，讓其靈活自主地與人和機器并肩協同工作，被認為是智慧工廠發展的一種趨勢。但在當前，普通工業機器人只能在固定位置作業，且通過防護欄等與人隔離開；協作機器人雖然能夠實現人機協作，但普遍只能限制在很小范圍內作業，移動性仍然很差。
“究其原因，主要是沒有很好解決機器人的作業安全問題。為確保人的安全，機器人的移動性就受到了很大限制。”重慶市機器人專家組牽頭人何國田說。
由于人類行為的復雜性，機器人維修，誰都無法確保人機協作時不會發生碰撞，只有當人機碰撞時人體不受傷害，才算達到最安全的標準。從目前的情況看，協作機器人在人機達到碰撞警戒線時會自動暫停，KUKA機器人維修，卻不能在人機碰撞時保護人體不受傷害。
基于此，前述5家單位從2016年啟動該研發項目時起，就把如何確保人機碰撞后不會對人造成傷害作為突破方向。經過近3年時間努力，研究人員在今年初取得成功，并掌握了機器人本體加工核心技術和可吸收碰撞能量的力覺傳感器核心技術。此后，通過不斷改進、完善，機器人維修，智能噴涂機器人在近期實現了少批量生產。目前，有3臺正在鄭州進行橋梁工程構件噴涂作業，并成功實現了安全的人機協作。
與國內外其他機器人相比，其最大特點是具有雙重安全保護機制——當人機或機器人之間面臨碰撞危險時，避障安全系統會讓機器人立即自動暫停。如果因意外情況導致碰撞仍然無法避免，機器人搭載的力覺傳感器會在發生碰撞的同時吸收碰撞能量，形成緩沖區，從而避免對人或機器造成傷害。
此外，它還能自主規劃作業路徑、自主移動，移動范圍最大可達到500米；能夠靈活地完成彼此之間的協作及與人的協作，非常適合用于橋梁構件等大型工程部件的噴涂作業。
何國田表示，根據文獻資料及公開報道來看，能夠大范圍移動作業并且具有上述雙重保護機制的工業機器人，此前在國內外尚無先例。未來，其相關技術可廣泛應用于各種工業機器人，市場前景非常廣泛。