協作型機械手臂具備哪些內建的安全機制,使其能在同一工作環境與人類協同作業?
Answer
協作型機械手臂內建安全機制
協作型機械手臂(Collaborative Robot, Cobot)的主要設計目標是與人類在同一工作環境中安全協同作業。為了實現這一目標,協作型機械手臂通常內建多種安全機制,以確保操作人員的安全。
主要安全機制
- 力矩感測器 (Force/Torque Sensors):協作型機械手臂通常配備高靈敏度的力矩感測器,能夠偵測到微小的力量變化。當機械手臂與人體或其他障礙物發生碰撞時,感測器會立即觸發停止機制,以防止造成傷害。
- 碰撞檢測 (Collision Detection):透過內建的感測器和演算法,協作型機械手臂能夠即時監測自身的工作狀態和周圍環境。一旦檢測到異常碰撞,機械手臂會立即停止運動,並可能退回到安全位置。
- 速度和力量限制 (Speed and Force Limiting):為了確保安全,協作型機械手臂通常會限制其運動速度和力量。即使發生碰撞,也能將衝擊力降到最低,減少潛在的傷害。
- 安全監控停止 (Safety-Rated Monitored Stop):當人員進入協作型機械手臂的工作範圍時,機械手臂會進入安全監控停止模式。在這種模式下,機械手臂會緩慢停止運動,並保持靜止狀態,直到人員離開工作範圍。
- 手動引導 (Hand Guiding):協作型機械手臂通常支援手動引導功能,操作人員可以直接握住機械手臂進行示教和編程。這種方式不僅簡化了編程過程,還能確保操作人員的安全。
- 視覺系統 (Vision Systems):部分協作型機械手臂配備視覺系統,能夠識別和避開人員及障礙物。透過視覺導引,機械手臂能夠更安全、更靈活地完成任務。
安全標準與認證
為了確保協作型機械手臂的安全性,國際上有多個相關的安全標準和認證。其中,ISO 10218 和 ISO/TS 15066 是最常用的標準。這些標準詳細規定了協作型機械手臂的設計、製造、測試和應用要求,以確保其能夠在各種工作環境中安全可靠地運行。