在浩瀚媒體中，Pentagon和Google加年夜了例如對無人機和車輛設置如許自立體系的存眷，工業特殊是臨盆制作業正在追求集成化協作式的技巧處理計劃。一方面人們在努力于應用裝備替換人的任務，另外一方面努力于讓體系、人與機械人可以或許互相協作。由于在曩昔的一段時光內，機械人與人的協作更加親密。很多行業看到了人機協作的優勢，而有些行業卻以為如許的運用沒成心義，然則在現實運用中照樣對人機協作的商量予以年夜力支撐。Universal Robots公司的CTO Esben H.?stergaard表現：“人機協作正在轉變臨盆制作，在此時代，機械人在人們印象中噪聲年夜或風險性年夜的抽象正在改變。”

　　圖1 到2015年，世界規模內工業機械人的發賣量有很年夜增加（單元：1000臺）

　　在Automatica 2014展會上，在這個范疇有如許一個明白的根本不雅點，即往后機械人和人會有更進一步的協作。同時，在2015年的漢諾威工業展覽會上，最新一代的機械人曾經成了存眷核心，同時，讓更多對此感興致的專業界人士與最新一代機械人近間隔接觸的前提也曾經構成（圖1）。技巧搶先的機械人臨盆廠商展現了機械人技巧若何可以或許成為臨盆中更具競爭力和靈巧性的癥結。在此，人機協作也遭到了人們進一步的存眷，機械人也將會加倍接近它們的同事。關于這一點，Festo公司擔任電機一體化體系研討的Alexander Hildebrandt博士表現：“將來技巧必需可以或許順應轉變著的框架及人們的參與。”

　　更具平安性的協作關系

　　如St?ubli公司在引見TX2機械人裝有的CS9掌握器時所講的那樣，機械人應該與人更多地協作，且個中機械人應具有“首創性的平安功效”。多半如許的平安功效，如平安加快和平安停滯功效構成了人與機械人在沒有防護圍欄的條件下平安靠得住協作的基本。因為集成有傳感器，所以機械人可以或許辨認出要接近操作人員并主動加速，在接上去的臨盆功課中也不會有年夜幅度的舉措。一旦機械人的運動規模內沒有操作人員時，機械人即可以在其編程的“溫馨感應區內”以之前的高速運轉功課，并持續正常任務。TX2-6軸機械人構造系列裝有取得T?V認證的可以或許知足SIL3-Ple請求的CS9掌握器。

　　圖2 應用了UR公司38臺UR5型和UR10型機械人的Trelleborg Sealing Solutions公司可以或許加年夜其用戶的定單量，為了合營機械人完成臨盆，公司還多聘請了50名任務人員

　　這在明天是平安和主動化融會的一個相對主要的尺度，第三代UR機械人中操作人用友愛且輕型的UR5和輕型的UR10機械人也已斟酌到這一點（圖2）。異樣，機械人手臂的靈巧運用也必需相符尺度并獲得T?V認證：無需防護圍欄，易操作且可疾速編程。機械人臂要設置新的功效，個中有8個可校準的平安功效。6軸曲折臂機械物證實了這些功效，該型機械工資輕型構造的機械人，承載才能為5～10kg。？stergaard證明了該型機械人市場需求量年夜：“輕型機械人可作為汽車工業的噴漆機械人或為對象臨盆廠商供給很年夜的幫助性，該型機械人最重要的功效照樣合適用于中小型臨盆制作企業。”

　　靈感來自生物學

　　當人們談到輕型機械人技巧和人機協作時，會很天然地談到位于Augsburger的機械人臨盆廠商kuka公司。該公司研發的LBR iiwa型機械人可完成各類任務：其可以或許從經由過程應用裝置在塑料框里的玻璃板顯示器來清算年夜型廚房的臺面，可在汽車車身里主動地裝置栓塞，也就是該型機械人老是涌現在那些單調且強度年夜的任務義務的現場。

　　圖3 工業應用的人機協作的一個靈巧的柔性機械人技巧幫助體系版本

　　機械人在那些可靈巧運用且便于實行的行業中證實了一個新的成長趨向，也就是人們在研發機械人時從生物學中獲得的靈感，為機械人的研發和運用注入了新的活氣，如許機械人便從本來的硬冷且僵化的機械釀成了柔嫩且服從的助手，這可稱之為“柔性機械人”。德國Fraunhofer–IPA的機械人幫助體系部分主任Martin H?gele表現，迄今為止，機械人構造的機械部件正在向優化剛性和周詳性偏向成長，跟著人機協作的普及，人和機械分管完成任務義務，會愈來愈多的涌現新型機械人手臂：構造緊湊、服從、敏感且無機的機體化機械人手臂具有被稱之為“柔性機械人”的這些典范特點的機械人手臂的增長會被看做是一個能夠的開始。這預示著臨盆車間內的下一個新的成長偏向（圖3）。美國和瑞士的若干項目正將該項技巧向前推動，在此方面德國如今也正在積極展開任務。一家企業長時光以來一向從事這項任務，這應該舉動當作模范嗎？至多有一點是清楚的，即Festo正在研發服從的機械人手臂，生物型調理抓手機械人手臂。Hindebrandt表現：“應用生物型調理幫助裝配曾經涌現了沖破性停頓，也就是完成了從一個處置技巧到人機協作的再立異。”

　　氣動構造極端輕盈且服從，直接接觸沒有風險性。當產生狀態時，幫助體系立刻讓步，不須要像應用傳統的機械人那樣對任務人員停止嚴密的掩護。與重型工業機械人相反，生物型的調理助理體系是一個獨一的體量，有用負荷比高、活動進程柔嫩靈巧且自在度高、節儉動力的幫助體系。

　　Hindebrandt持續說道：“用新的臨盆制作方法制作出選擇性激光燒結裝配（SLS），也就是一種靈巧、服從且構造輕的掌握處置裝配是個特別的挑釁。接收‘抓起工件’、‘翻開抓手’、‘退到肇端地位’一切這些敕令，而獲得德國將來獎表揚的輕型幫助體系，應用的是集成化的圖象和語音辨認裝配。”以后工程技巧人員正在研發任務領域內正在努力于輕型付賬體系的外形尺寸的最好化和掌握調劑規矩體系的研發。

　　Hindebrandt在引見他們今朝在幫助體系方面的研發任務時表現，當關系到資料運用的穩固性時，公司也在展開增材制作技巧范疇的研發任務。Festo的研發人員正在結合項目INSERO3D在框架內停止一個微縮3D相機的研討。未來生物型調理助理體系應可以或許借助于該微縮3D相機在一個空間內識別情形，以便可以或許躲避妨礙（圖4）。據稱，曾經研收回的第一臺微縮3D相機樣機已在新型人機協作運用中應用。

　　柔性機械人是智能化機械人技巧

　　遵守線性活動的機械人直接改變為靈巧的功課人員的同事是一個典范性的轉變。在此，服從的機械人應可以或許實用于各類綜合性的義務，而不只是服從，由于如許的機械人由靈巧的資料和具有彈性的部件構成。今朝，德國的若干年夜學、研討院所和企業曾經在應用如許的帶有生物長處的機械人。例如，德國的KIT曾經在停止如柔性機械人的天然皮膚研討、節奏式接近傳感器的運用及便攜式機械人體系的研討課題的研討任務。

　　圖4 生物型調理助理體系應可以或許借助于微縮3D相機在一個空間內識別情形，以便可以或許躲避妨礙

　　柔性機械人技巧體系涵蓋完成直不雅性、平安靠得住性和敏銳性微目的結合機能的浩瀚迷信定律的聯合。在此，電子技巧、傳感器技巧及驅動技巧互相融會。德國Fraunhofer-IPA的Martin Hügele說：“還有精致的折疊和層壓技巧將引入機械人的新構造。柔性機械人技巧體系在能夠的情形下也能夠采用別的一品種型的臨盆方法：代替傳統式的裝置，強化持續性臨盆方法，例如產物的構造可以或許以增材制作的辦法停止制作，從而融會在一路。”這類互相融會的產物構造和臨盆技巧是Festo生物型掌握調理助理體系的特點。

　　柔性機械人技巧的將來氣象今朝照樣未知的，由于相干的新規矩還處于初始階段。然則，由于具有直不雅性特色的柔性機械人比那些“固執型”裝備更快地獲得了人類同事的承認。？stergaard在談到UR的機械人時表現：“在臨盆制作中集成柔性機械人技巧宣布了人機協作登上了一個新的臺階。這給人機協作付與了更年夜的靈巧性。”

　　在不遠的未來，人們不只可以使用柔性機械人技巧，并且可對人機協作有許多新等待，這證實傳感器技巧、驅動技巧和掌握體系在賡續的向前成長。Hindebrandt在瞻望將來時表現：“將來臨盆的特色是應用平安靠得住的機械人，并完成無風險性的人機交互。經由過程固有的特征或至多是借助于傳感器技巧（節奏式傳感器/電容傳感器）可以或許完成機械人可完成人機交互的平安靠得住性。如許，人們平日會承認選擇可以或許與人協作的機械人所要消費的本錢，并掌握其在臨盆中的運用。”