Co přinášejí kolaborativní roboty | WPEng.cz

17.02.2022

Kolaborativní roboty neboli koboty získávají na stále větší oblibě. Co nového přinášejí do průmyslové robotiky? A jak se liší od konvenčních robotů? Vše si vysvětlíme v následujícím článku.

Myšlenka robota, který spolupracuje s člověkem ve výrobě vznikla již v polovině 90. let. Každému z nás jistě zůstal v hlavě obrázek konvenčních robotů, kteří samostatně pracují na plně automatizovaných linkách a kompletují například automobily. Ale robot, který dokáže pracovat vedle člověka a ulehčit mu opakující se obtížnou práci? To je nový prostor, který stále častěji obsazují koboty.

Jak se liší koboty od konvenčních robotů?

Konvenční roboty musí splňovat několik požadavků především z hlediska bezpečnosti. Další rozdíly panují v oblasti použití a ve způsobu přípravy robota k dané činnosti.

Bezpečnost

Roboty pracují v jasně vymezeném prostoru a jsou izolováni od obsluhy. To je zajištěno mechanicky oplocením či optickými závorami, které při jakémkoliv narušení prostoru robota jeho pohyb zastaví.

Dalším zabezpečením je monitorované zastavení robota, pokud vstoupí osoba do vymezeného prostoru. Robot dále musí umožnit ruční navádění, aby obsluha mohla vést jeho rameno po požadované dráze. Tímto způsobem se robot učí. Funkce je spuštěna tlačítkem, které uvolní robotické rameno.

Robot je vybaven snímači, které neustále monitorují jeho pohyb, rychlost a vzdálenost od obsluhy. Pokud se osoba přiblíží příliš, robot postupně zpomaluje až se zastaví, pokud je obsluha příliš blízko. Tato funkce dovoluje robotu pracovat, aniž by musel být mechanicky oplocený. Ale přímou spolupráci s člověkem neumožňuje.

To přináší až funkce, která otevírá cestu kolaborativním robotům. Jedná se o omezení síly a výkonu. Významně snižuje kontaktní sílu kobota na člověka, aby nedošlo ke způsobení nepřiměřené bolesti nebo dokonce ke zranění. Vše je definováno ve specifikaci, na které se shodli přední výrobci průmyslových kobotů jako je Universal Robots, Kuka, ABB, Fanuc, Denso atd.

Koboty jsou vybaveni celým soubor technických opatření, která jim umožňují vyhovět schválené specifikaci. Jejich rameno je co nejlehčí a má zaoblené tvary. Pohybují se pouze takovou rychlostí, aby se mohli vždy okamžitě zastavit. Klouby obsahují momentové a rychlostní senzory, které regulují sílu působící při kontaktu na obsluhu. Dále mohou klouby obsahovat další sériové elastické členy. 

Povrch robota může být vybaven měkkou vrstvou, nebo ještě pokročilejším řešením tzv. Sensitive skin. Jedná se o velkokapacitní senzor, který detekuje přiblížení objektu k ramenu a umožňující plynule sníží rychlost. Mezi další příslušenství patří kamery sledující okolí kobota. Zaznamenají tak blížící se obsluhu, které jsou schopné podat či odebrat danou součástku.

Oblast použití

Koboty najdou využití v provozech, které nelze kompletně automatizovat. Jsou tak vhodné pro malé a střední průmyslové podniky. Jejich činnost je prováděna paralelně s manuálními pracemi. Obvykle manipulují se součástkami do hmotnosti až 15 kg. Nebo jsou schopni vkládat drobné součástky do míst, které jsou pro člověka obtížně dosažitelné.

Příprava kobota

Na rozdíl od konvenčního robota, který pracuje v automatizované výrobě, není nutné k instalaci kobota povolávat specialisty a programátory. Rozhraní bývají velmi intuitivní a proškolení pracovníci v provozu je zvládnou nainstalovat během jednoho dne. Kobota lze snadno přemístit na jiné místo v provozu a znovu naprogramovat na jinou činnost.