解决人机协作安全难题

　　国内首款大范围移动作业工业机器人在渝实现产业化

工作人员正在安装调试机器人。（受访者供图)

　　（记者 黄光红）人机协作时代，如何确保工业机器人既能够自主移动作业，又不会对人造成伤害？近期，国内首款可大范围移动作业的工业机器人在渝实现产业化，有效解决了这道难题。10月27日，重庆日报记者从重庆鲁班机器人技术研究院有限公司（以下简称鲁班研究院）获知了这一消息。

　　鲁班研究院相关负责人介绍，这款产品是一种智能喷涂机器人，由中国船舶重工长江科技有限公司、中科院重庆绿色智能技术研究院、鲁班研究院和重庆大学等5家单位联合研发，近日已在郑州应用于桥梁工程大型构件涂装作业。

　　赋予机器人移动性，让其灵活自主地与人和机器并肩协同工作，被认为是智慧工厂发展的一种趋势。但在当前，普通工业机器人只能在固定位置作业，且通过防护栏等与人隔离开；协作机器人虽然能够实现人机协作，但普遍只能限制在很小范围内作业，移动性仍然很差。

　　“究其原因，主要是没有很好解决机器人的作业安全问题。为确保人的安全，机器人的移动性就受到了很大限制。”重庆市机器人专家组牵头人何国田说。

　　由于人类行为的复杂性，机器人维修，谁都无法确保人机协作时不会发生碰撞，只有当人机碰撞时人体不受伤害，才算达到最安全的标准。从目前的情况看，协作机器人在人机达到碰撞警戒线时会自动暂停，KUKA机器人维修，却不能在人机碰撞时保护人体不受伤害。

　　基于此，前述5家单位从2016年启动该研发项目时起，就把如何确保人机碰撞后不会对人造成伤害作为突破方向。经过近3年时间努力，研究人员在今年初取得成功，并掌握了机器人本体加工核心技术和可吸收碰撞能量的力觉传感器核心技术。此后，通过不断改进、完善，机器人维修，智能喷涂机器人在近期实现了少批量生产。目前，有3台正在郑州进行桥梁工程构件喷涂作业，并成功实现了安全的人机协作。

　　与国内外其他机器人相比，其最大特点是具有双重安全保护机制——当人机或机器人之间面临碰撞危险时，避障安全系统会让机器人立即自动暂停。如果因意外情况导致碰撞仍然无法避免，机器人搭载的力觉传感器会在发生碰撞的同时吸收碰撞能量，形成缓冲区，从而避免对人或机器造成伤害。

　　此外，它还能自主规划作业路径、自主移动，移动范围最大可达到500米；能够灵活地完成彼此之间的协作及与人的协作，非常适合用于桥梁构件等大型工程部件的喷涂作业。

　　何国田表示，根据文献资料及公开报道来看，能够大范围移动作业并且具有上述双重保护机制的工业机器人，此前在国内外尚无先例。未来，其相关技术可广泛应用于各种工业机器人，市场前景非常广泛。