過去，汽車行業(yè)中機器人的主流應(yīng)用是在固定的安全圍欄中工作，但目前這種應(yīng)用正逐步被取代：多功能的自動化裝配系統(tǒng)早已離開了“封閉的單元”，執(zhí)行生產(chǎn)、裝配和物料處理的任務(wù)。這樣的轉(zhuǎn)變意味著相應(yīng)的安全理念也要變化，確保人和機器人之間的互動不會對人的肢體甚至生命造成嚴(yán)重的傷害。
更好的服務(wù)
服務(wù)機器人和工業(yè)機器人之間的界限正在逐漸消失。人類的角色被重新定義為智能生產(chǎn)的一部分。對人類而言，服務(wù)機器人能夠協(xié)助工作，尤其是一些體力要求高或單調(diào)重復(fù)的工作，能夠很好地減輕人類地工作壓力。這樣，人類可以參與復(fù)雜度更高、責(zé)任更大的工作，比如流程的規(guī)劃和程序的編寫等。靈活解決方案的重要性日漸凸顯——緊湊且靈活的助手而不是大批量裝配機器人。
圖1 當(dāng)與制動導(dǎo)引車AGV結(jié)合使用時，服務(wù)機器人實現(xiàn)高效的物料供應(yīng)功能
靈活度
如今，緊湊的、適應(yīng)性強的機器人正在進入中小型企業(yè)，機械手執(zhí)行抓取和放置應(yīng)用或不同生產(chǎn)階段之間的處理環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)的機器人相比，這種類型的服務(wù)機器人更靈活，也更容易適應(yīng)新的任務(wù)和條件。當(dāng)與制動導(dǎo)引車AGV結(jié)合使用時，服務(wù)機器人實現(xiàn)高效的物料供應(yīng)功能，既可以應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，也可以在非工業(yè)的應(yīng)用場景中覓得一席之地，例如在藥房中使用。
服務(wù)機器人帶來的移動性
這也是為什么內(nèi)部物流是一個非常有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域。在這里，多年來AGV已經(jīng)幾乎成為標(biāo)配，保證了生產(chǎn)中材料的高效流動或者是作為生產(chǎn)的核心部分。然而，對于定制化批量生產(chǎn)需要新的理念，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的生產(chǎn)中，高效的數(shù)據(jù)交換不再是唯一重要的因素。尤其是在內(nèi)部物流，柔性的生產(chǎn)過程帶來了更大的靈活性，取代了剛性的生產(chǎn)流程。
運輸?shù)母郊又?/strong>
在這類場景中，服務(wù)機器人和AGV的組合能夠創(chuàng)造更大的價值：可移動的基座上安裝一個機械手之后，在受控區(qū)域內(nèi)的移動服務(wù)機器人可以執(zhí)行除裝載、運輸物件以外更多的任務(wù)。比如在需要時，在工件上執(zhí)行必要的工作步驟或者給包裝貼標(biāo)簽等。以一個安裝了服務(wù)機器人的FTS為例，配備了傳感器技術(shù)和照相系統(tǒng)后，可以在站點到下一個站點的過程中，執(zhí)行一系列規(guī)定的測量、檢查和分類的任務(wù)。由于這一系列的額外工作，使得物料的運輸成為了增值鏈的一部分。
這種由機械手和AGV組成的系統(tǒng)，其另一個優(yōu)勢在于能夠補償系統(tǒng)的定位誤差，從而提供更高的精度：例如，機械手直到要拿起的部件的精確位置，因此可以彌補AGV定位精度不足的問題。
另一個應(yīng)用案例可能涉及特殊的平臺，他們運輸不同裝備的服務(wù)機器人單元并將他們存放在使用點。只要完成工作，他們就會被收回并被帶到一個新的目的地。因此，在未來的工廠將會看到移動運輸和服務(wù)機器人的融合解決方案。
圖2 服務(wù)機器人和AGV的組合能夠創(chuàng)造更大的價值
機器人？當(dāng)然不在話下！
作為安全自動化解決方案的供應(yīng)商，皮爾磁多年來一直關(guān)注機器人技術(shù)：來自自動化專家的安全傳感器，包括光幕、激光掃描儀或安全門系統(tǒng)，在無數(shù)的機器人應(yīng)用中為人和機器提供可靠的保護。基于多年的行業(yè)經(jīng)驗，安全專家協(xié)助機器人的最終用戶通過CE認(rèn)證，承擔(dān)起機器人應(yīng)用的安全責(zé)任。同時，皮爾磁在幫助形成安全方面的共識所需的國際規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮了重要的作用，例如關(guān)于人機協(xié)作（HRC）的技術(shù)說明ISO/TS 15066。當(dāng)操作人員靠近機器或者在工作空間中共同執(zhí)行工作任務(wù)時，安全的重要作用不言而喻，這對于移動的機器人應(yīng)用更是如此。物理分離的系統(tǒng)正在被新的能夠兼顧安全性和生產(chǎn)力的安全理念所取代。
模塊化的應(yīng)用
皮爾磁迅速意識到了生產(chǎn)發(fā)展的新趨勢，在產(chǎn)品組中增加了服務(wù)機器人的單元。為促進其發(fā)展，皮爾磁特意采用了開放的方法，應(yīng)用機器人控制的機器人操作系統(tǒng)（ROS）的特殊軟件包。ROS框架是當(dāng)下流行的、開源的機器人操作系統(tǒng)，無論是單個的機器人還是整個的機器人應(yīng)用，皮爾磁的ROS軟件包都可以進行軟件程序的編寫。
共同的解決方案
ROS軟件包中包含特定的功能和驅(qū)動。他們通過網(wǎng)絡(luò)社區(qū)免費提供給用戶。例如，可能有一個用于工業(yè)路徑規(guī)劃的軟件包，開源框架的一個優(yōu)勢就在于ROS社區(qū)內(nèi)的聯(lián)合協(xié)作以及與來自不同領(lǐng)域的專家的交流——從研究機構(gòu)到機器人制造商。通過合作，用戶甚至能成功實施復(fù)雜的機器人應(yīng)用。皮爾磁根據(jù)工業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和ROS工業(yè)聯(lián)盟的要求，開發(fā)和測試自己的ROS軟件包，因此可為苛刻的工業(yè)任務(wù)提供高質(zhì)量的代碼。
執(zhí)行過程中更大的開放性
特別是在動態(tài)變化的環(huán)境應(yīng)用中，更能體會到ROS的優(yōu)勢：例如在為AGV導(dǎo)航、避免碰撞或抓取不同的、變化的物體時，由于各個軟件包是模塊化的，應(yīng)用非常靈活并且與各個制造商的硬件均兼容。除了開放、免費提供源文件的優(yōu)勢外，ROS的另一個優(yōu)勢是能夠使用python或C++等編程語言。ROS可以在不同的制造商之間使用，提供一個完全符合工業(yè)4.0精神的網(wǎng)絡(luò)化的、可交互操作的系統(tǒng)。
皮爾磁的服務(wù)機器人模塊開啟了內(nèi)部物流的新應(yīng)用領(lǐng)域，超越了機器人應(yīng)用的經(jīng)典領(lǐng)域。服務(wù)機器人直觀的即插即用原則有助于確保各個模塊之間的及時連接，迅速準(zhǔn)備好所需的應(yīng)用。服務(wù)機器人幫助工人的工作過程更加地符合人體工程學(xué)、更安全也更有成效。最終使得整個的過程更加高效，降低成本并保證高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
