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人類和機器人之間的順利合作

2020-04-29 17:01:33 編輯: 來源:
導讀 機器人被部署在越來越多的環(huán)境中,其中許多涉及到人類和機器人之間的協(xié)作——例如,減輕人類在工作場所的繁重任務。挑戰(zhàn)在于如何將機器人整合到工作環(huán)境中,以及如何操作它。在一個與大眾汽車公司合作的項目中,夫瑯和費電信研究所,海因里希赫茲研究所,HHI,將展示使用人-機器人協(xié)作(HRC)可以帶來的優(yōu)勢,在汽車行業(yè)的焊縫檢查。 無缺陷焊縫是汽車工程中一個重要的質量標準。未來,焊接將由一個人-機器人團隊進行

機器人被部署在越來越多的環(huán)境中,其中許多涉及到人類和機器人之間的協(xié)作——例如,減輕人類在工作場所的繁重任務。挑戰(zhàn)在于如何將機器人整合到工作環(huán)境中,以及如何操作它。在一個與大眾汽車公司合作的項目中,夫瑯和費電信研究所,海因里希赫茲研究所,HHI,將展示使用人-機器人協(xié)作(HRC)可以帶來的優(yōu)勢,在汽車行業(yè)的焊縫檢查。

無缺陷焊縫是汽車工程中一個重要的質量標準。未來,焊接將由一個人-機器人團隊進行檢查,每個人都貢獻自己的特定技能和專業(yè)知識。機器人通過手勢和語音指令控制,將特定的部件固定并移動到相應的位置,同時員工對焊接質量的任何缺陷進行標記和記錄。

EASY COHMO(非接觸式人機操作人機工程學輔助系統(tǒng))聯(lián)合研究項目借鑒了Fraunhofer HHI多年來在三維捕獲、三維信息處理和三維可視化領域積累的經驗。該系統(tǒng)為汽車生產中關鍵部件焊縫的目視檢查提供了一個很好的例子,說明了HRC在工業(yè)中的作用。在未來幾年,這項技術將為大眾汽車的檢查程序提供具體的幫助。

從人工檢測到工業(yè)4.0標準

檢查過程幾十年來一直沒有改變。首先,每個部件必須在旋轉定位器中手動固定,以便從各個角度進行檢查。不可避免地,這就涉及到員工不得不采取不符合人體工程學的姿勢,這可能會導致重復性勞損。此外,這個復雜的程序只留出很短的時間,這可能對檢查的質量產生負面影響。

目前,員工可以自由地以自己的方式進行檢查。這不可避免地導致了一種非標準化的程序,使得根據不同檢查員的觀察來識別系統(tǒng)缺陷變得更加困難。此外,任何此類缺陷通常都不會被記錄下來,或者必須通過鍵盤和鼠標費力地輸入到單獨的系統(tǒng)中。

在未來,這種檢查過程將是交互式的,用機器人抱著沉重的部件,并將它們移動到一個位置,員工可以按照人體工程學的方式檢查它們。這樣的機器人將至少有六個軸,因此將能夠移動,轉動和傾斜一個組件在每個可能的方向。機器人會自動從生產線上取下一個部件,并將其呈現(xiàn)給檢查人員。員工將通過顯式和隱式手勢與機器人進行交互,從而將組件導向所需的位置。員工可以將他們的注意力集中在識別缺陷上,從而忽略更少的缺陷。

多通道控制

由Fraunhofer HHI開發(fā)的中間件協(xié)調用于捕獲整體工作情況的各種傳感器。根據員工的位置和手勢,軟件計算出機器人手臂所需的運動。這也確保了用戶的安全。例如,當員工停止直接查看組件時,軟件會暫停機械臂,作為預防措施。

Fraunhofer HHI的項目經理Paul Chojecki解釋說:“這個機器人還可以被設置成響應個性化的指令。”“我們新的感知界面能夠處理用戶的個人手勢和語音命令。這意味著該系統(tǒng)可以根據工作站的特定需求進行快速定制?!?/p>

手勢用于標記、分類和確認組件上的缺陷。通過精確的目標跟蹤和基于投影儀的增強,員工在他們的工作空間區(qū)域內被直接提供了一個組件上的接口。這提供了一種高效和直觀的方法來生成任何焊縫缺陷的數(shù)字3-D記錄。相比之下,目前的檢查程序缺乏缺陷的系統(tǒng)記錄,因為不同的員工之間很少有正式的信息交流。使用新的程序,任何缺陷都可以立即輸入系統(tǒng),然后進行統(tǒng)計評估。這意味著系統(tǒng)缺陷可以更快速地識別,從而可以在焊接階段消除。

可擴展到所有的人-機器人工作站

該系統(tǒng)具有大量的傳感器和基于增強中間件的多模態(tài)控制,以及定制的操作指令和機器學習。這是一種很可能為HRC的進一步應用帶來突破的方法,同時也擴大了人類和機器人之間的協(xié)作和交互的范圍。進一步的應用領域包括銑床,例如,或交互式機器人助手在非工業(yè)設置-例如。,在醫(yī)療保健或服務行業(yè)。


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