Industria modernă este transformată de noua generație de “roboți colaborativi” sau “coboți”. Aceste mașini lucrează în mod obișnuit alături de oameni pentru a oferi putere, control, flexibilitate și/sau siguranță suplimentare. Având în vedere că prețul coboților este mai mic decât cel al roboților tradiționali, tot mai multe companii își pot permite să-i achiziționeze, chiar și atunci când sunt utilizați pentru fabricarea unor produse de serie mai mică și mai lentă.
Înainte de a observa modul în care coboții revoluționează industria, să explorăm pe scurt tehnologiile de bază.
Tehnologia percepției
Prima zonă este tehnologia care permite coboților o percepție mai mare asupra a tot ce se întâmplă în jurul lor, ceea ce înseamnă că aceștia pot funcționa mai rapid și mai precis.
Tehnologia percepției include senzori care detectează și măsoară atributele fizice, de la distanță la forță și de la finisajele de suprafață la compoziția chimică. Viziunea mașinii joacă, de asemenea, un rol important, permițând coboților să vadă și să identifice obiecte, orientări și multe altele, atât în spectrul vizibil cât și în afara acestuia. Capabilitatea de urmărire a mișcării și recunoaștere a vocii pot face apoi controlul cobotului de către oameni mai intuitiv, folosind gesturi și comenzi vocale.
Integrarea și prelucrarea datelor
Datele de la diferiți senzori de percepție trebuie procesate rapid, astfel încât cobotul să răspundă în consecință. Aici intră algoritmii fuziunii de senzori, care reunesc date de la diferiți senzori din locații diferite, la momente diferite.
Inteligența artificială
Dacă în cazul unui robot convențional acesta urmează în mod obișnuit instrucțiuni pre-programate, cu limitări (sau nu) în ceea ce privește schimbările din împrejurimile sale, pentru coboți, lucrurile sunt diferite. În primul rând, instruirea unui cobot nu necesită neapărat o programare complexă. În unele cazuri, este nevoie doar de un om care să ghideze brațele cobotului pentru mișcarea dorită.
Coboții pot utiliza, de asemenea, inteligența artificială (IA) pentru a răspunde tot mai adecvat la datele pe care le colectează de la senzorii lor. Aceasta înseamnă că pot analiza informații, raționa, rezolva provocări, pot, de asemenea, să identifice și să învețe cum să răspundă la situații noi, să ia decizii în mod independent și să interacționeze cu oamenii.
La baza Inteligenței Artificiale se află procesoare rapide și software sofisticat, care se combină pentru a da coboților atribute umane pentru a le permite oamenilor să interacționeze cu coboții mai ușor și mai intuitiv.
Servomecanisme diferite
Cheia pentru a permite coboților și oamenilor să colaboreze sunt articulațiile mașinilor, care oferă mișcări și forțe ușoare și delicate. Aceste mecanisme detectează și răspund la reacții fizice, ceea ce înseamnă că nu au nevoie neapărat de mecanisme de acționare de înaltă precizie sau de senzori de mișcare. În plus, datorită cazurilor de utilizare diferite a coboților în comparație cu roboții tradiționali, primii nu au nevoie de actuatoare (servomecanisme) costisitoare, cu forță mare de acționare sau de drivere comune pentru motoare, așa cum folosesc roboții tradiționali.
Coboții în lumea reală: Câteva exemple
Disponibilitatea, adaptabilitatea și ușurința utilizării coboților înseamnă că aceștia se dovedesc a fi populari, în special în cazul producătorilor mici și mijlocii. Să explorăm câteva cazuri de utilizare.
Tendințe în operarea automată a mașinilor industriale (Machine-tending)
Multe mașini de producție necesită o operare automată aproape constantă la nivel uman, pentru a încărca materii prime, pentru monitorizare și pentru descărcarea ieșirilor. Alte exemple includ turnarea prin injecție, verificarea componentelor sau testarea plăcilor de circuit imprimat. Tendințele în cazul operării automate reprezintă un ”job” universal, cu un nivel scăzut de calificare, acolo unde operatorii continuă să ridice obiecte grele, iar apariția accidentelor nu este un fenomen neobișnuit.
Coboții se potrivesc perfect în această tendință, eliberându-i pe oameni să lucreze în diverse activități, precum ar fi controlul calității și reparațiile. Pe lângă economisirea costurilor cu forța de muncă, acest lucru poate reduce vătămările corporale, poate micșora foarte mult timpul de lucru și poate conduce la o forță de muncă mai motivată.
Îmbunătățirea capabilităților umane
O altă bună utilizare a coboților este de a ajuta oamenii în activitățile cu caracter repetitiv sau în cele care necesită o rezistență ridicată și de lungă durată. Alte exemple includ situațiile în care diferitele produse de pe linie necesită componente diferite în locuri diferite, înțelegând prin acest lucru că o automatizare completă nu este neapărat fezabilă.
De exemplu, un cobot ar putea să ridice și să plaseze într-o poziție aproximativă o componentă grea, iar partenerul său, omul, să finalizeze operația de poziționare precisă, fie manual, fie prin ghidarea cobotului.
Activități de asamblare flexibile, colaborative
În timp ce un robot convențional a cărei activitate este de tip ”pick-and-place” trebuie să știe exact de unde să preia și unde să poziționeze o componentă, sistemele de viziune ale coboților pot permite acestora să lucreze în medii în care nu există acest nivel de precizie. De exemplu, operatorul uman poate inspecta, sorta și selecta o componentă, pe care apoi să o plaseze pe un produs neterminat, cât mai aproape de locul necesar pentru asamblare. Cobotul va alinia corect piesa și o va fixa. Sunt multe situații în care acest lucru are sens: de exemplu, componenta poate fi prea mică pentru ca un om să o alinieze cu precizie sau asamblarea acesteia poate necesita utilizarea de substanțe periculoase.
Ambalarea produsului
Dacă pentru producătorii de mare volum este necesară utilizarea roboților pentru împachetarea produselor finite și încărcarea acestora pe paleți, pentru micii producări acest lucru este aproape prohibitiv. În consecință, activitatea finală, de împachetare este susținută de către aceștia în modul cel mai tradițional – printr-o activitate manuală. Coboții schimbă acest lucru. Producătorii îi pot programa să recunoască și să numere produsele aflate pe benzile transportoare, să le împacheteze, să le eticheteze și să le încarce în cutii speciale. Foarte important, cobotul poate fi reprogramat relativ ușor atunci când specificațiile produsului sau nevoile de ambalare trebuie schimbate.
Este doar începutul
Aceste exemple ilustrează multitudinea de posibilități de utilizare a coboților în activitățile de producție. Iar cel mai important aspect este că, pe măsură ce se dezvoltă aceste tehnologii de vârf, coboții vor deveni din ce în ce mai utili și mai răspândiți în toate industriile. Nu-i așa că începeți să le simțiți lipsa?
– va urma –
Author:
Mark Patrick
Mouser Electronics
Authorised Distributor
https://ro.mouser.com