Роботизация в логистике: сейчас и в будущем. Обеспечение тенденций в технологии. Руки: манипуляция и совместная работа

Продолжение статьи Юрия Посуха. Начало статьи смотрите здесь. Продолжение — смотрите здесь.

Никакая область робототехники не привлекала более внимания, чем совместная робототехника. Совместный робот (также называемый коботом) предназначен для работы с человеком-оператором, расположенным рядом с ним в общей рабочей области. Например, оператор может выполнять первую часть задачи, пока кобот заканчивает остальные. В мире логистики это может включать роботов, которые обрабатывают тяжелые посылки под человеческим руководством или предпринимают длительные поездки, чтобы уменьшить труд пешеходной работы. Согласно новому исследованию, опубликованному ABI Research, ожидается, что совместный сектор робототехники увеличится примерно в десять раз в период между 2015 и 2020 годами, достигнув более 1 миллиарда долларов.

Одним из ключевых аспектов концепции совместной робототехники является идея совместного рабочего пространства. Как уже обсуждалось, по соображениям безопасности традиционные промышленные роботы обычно запираются внутри больших клеток и предназначены для немедленного прекращения работы, если человек входит в рабочее пространство. С другой стороны, совместные роботы разрабатываются как неотъемлемо безопасные для работы людей. Это включает в себя новые идеи для роботизированных сооружений, включая снижение их прочности и скорости, новые типы соединений, более мягкие материалы и использование передовых датчиков для безопасного закрытия кабоном, если робот случайно сталкивается с кем-то.

Рисунок 15: Искусственная кожа для роботов; Источник: TU Munich

Группа в Мюнхенском техническом университете во главе с профессором г-м Гордоном Ченгом разработала искусственную кожу для роботов, которые могут ощущать прикосновение, силу, температуру и вибрации.

У этой кожи даже есть способность ощущать «предварительный контакт», означающий, что робот может чувствовать, когда человек находится на расстоянии 10 см от его руки. Эта функция для обнаружения людей поблизости была успешно протестирована на промышленных роботах — это возможности, выходящие за рамки тех, которые в настоящее время доступны на рынке. Нетрудно представить себе будущее, когда все роботы-логистики будут покрыты сенсорными шкурами, позволяющими им безопасно работать вместе с людьми.

«Способность робота работать и среди людей будет иметь решающее значение при приведении роботов в логистическую среду.»
Dr. Clemens Beckmann Executive Vice President Innovation, Post — eCommerce — Parcel (PeP), Deutsche Post DHL Group

Роботы, работающие в центрах распределения, должны будут развернуться вместе с традиционными сотрудниками склада. В узле отправления сортировочные роботы должны работать вместе с водителями грузовиков. Если в перспективе будущие роботы
доставки посылки станут нормой, им необходимо будет напрямую взаимодействовать с клиентами-людьми. Во всех сценариях очевидно, что совместные роботы в логистике будут более эффективными, чем роботы, не совместимые с другими.

Чтобы работники принимали роботов в качестве коллег, проекты должны обеспечивать плавное взаимодействие между человеком и машиной, а также простые способы перепрограммировать роботов и подготавливать их к новым задачам. Многие компании работают над роботами, которые могут обучаться с помощью сенсорных экранов и оснащены простыми пользовательскими интерфейсами. В нескольких новых конструкциях операторы могут фактически коснуться и физически перемещать роботизированную руку, эффективно «обучая» робота, что ему делать, показывая это. Непрофессионалы теперь могут настраивать, обучать, перемещать и даже устанавливать эти роботы, упрощая использование и сокращая расходы.
Роботизированные руки стали дешевле. Например, в период с 1990 по 2005 год цены на роботизированное оборудование снизились на 80%. С тех пор цены продолжали сокращаться, и в последние годы на рынок вышла новая недорогая категория совместной роботизированной руки.

Одна из компаний, Universal Robotics, базирующаяся в Оденсе, Дания, производит малогабаритное совместное промышленное роботизированное оборудование. Он продает базовую роботизированную руку с контроллером за 34 000 долларов. Роботизированная рука
контролирует электрический ток, используемый его двигателями, и будет остановлена, если она столкнется с человеком. Рука состоит из легких материалов (около
18 кг), что еще больше снижает ее способность наносить вред кому-либо. В настоящее время BMW использует различные модели роботов от Universal Robotics вместе со своими работниками на заводе в Южной Каролине в Соединенных Штатах. Роботы выполняют сборочные операции, и BMW считает их дополнением, а не заменой своей человеческой рабочей силы. Рынок, безусловно, интересуется недорогими роботами, которые могут безопасно работать рядом с людьми, о чем свидетельствует ежегодный темп роста Universal Robotics более чем на 70% и его недавней продажи компании Teradyne за 350 миллионов долларов.

 Рисунок 16: Роботы, работающие вместе с рабочими

Большие производители роботов обращают внимание на успех Universal Robotics. ABB Robotics в свое время была второй по величине установкой промышленных роботов в мире. В 2015 году компания представила новый совместный робот YuMi, который означает «Вы и я», работающий совместно. Это двурукий робот стоимостью 40 000 долларов США и нацелен на рынок электроники и мелких деталей. Руки и туловище YuMi имеют размер приблизительно одного маленького человека и имеют легкий, но жесткий магниевый скелет, покрытый плавающим пластиковым корпусом, который обернут мягкой обивкой для поглощения ударов.

Рисунок 17: Совместный робот YuMi;

Из-за размера YuMi и конфигурации, подобной человеку, ABB надеется, что его можно будет более легко использовать на существующих линиях ручной сборки вместе с работниками-людьми. Эта идея создания робота, который хорошо вписывается в существующие ручные операции и рабочие станции, станет еще одним ключевым элементом, который поможет привлечь роботов в мир логистики.

Даже с легкими материалами, датчиками и прокладкой многие компании не будут комфортно внедрять совместную робототехнику, пока законы и правила не догонят эту новую технологию. Дизайнеры и регуляторы роботов работают вместе, чтобы найти решения для обеспечения безопасности рабочих. Недавно инженерно- электротехническая компания Bosch выпустила робота, который первым в Европе был сертифицирован для совместных операций со стороны Ассоциации социального страхования от несчастных случаев (DGUV) Германии.

Робот Bosch обернут собственной версией мягкой ткани сенсорной кожи, которая может обнаружить, когда человек близок. Робот остановит свои движения, когда кто- то попадет в несколько сантиметров и возобновит свою работу, когда этот человек уйдет.

Роботизированная рука

Большинство промышленных роботизированных рук представляют собой двухпальцевые захватные механизмы или резиновые вакуумные чашки. Захваты не являются гибкими и обычно предназначены для соответствия конкретным товарам, которые они собирают. Во многих заводских приложениях робот требует изменения захватов между задачами,
чтобы гарантировать, что у него есть соответствующая рука для задания. Такой подход возможен в контролируемой производственной среде, но как вы справитесь с сбором предметов в действительно неструктурированной среде, например, в магазине электронной коммерции или в сортировочном центре?

Немецкая компания Schunk разрабатывает и продает роботизированные захваты по всему миру. Она бросила вызов своим инженерам для создания захвата, который мог бы обрабатывать широкий спектр предметов. Ответ состоял в том, чтобы следить за природой и имитировать человеческую руку пятью пальцами, двадцатью суставами и девятью двигателями. Доступно как для правых, так и для левых моделей и весом всего 1,3 кг, эта роботизированная рука называется SHV. Она может забрать тяжелые инструменты с
«силовым захватом» или тонкой электроникой с «точной кистью», как человеческая рука. Служба доставки обрабатывает широкий ассортимент изделий и поделок различной формы каждый день, требуя максимальной гибкости обработки материалов. Использование роботизированной руки, которая смоделирована на человеческом эквиваленте, может стать ключом к предоставлению роботам гибкости, необходимой для работы в мире логистики.

 Юрий Посух,
директор по маркетингу «Стандарт-ПАК» www.robosklad.com.ua

Tags:

ТЕБЕ МОЖЕТ ПОНРАВИТЬСЯ

Лучше меньше но сейчас, чем больше, но потом. Голодные ждать не желают

Британские ученые выяснили, что голодные люди становятся более нетерпеливыми, причем это касается не только желания скорее поесть, но и других видов удовольствия — денег и музыки.

OPEN CALL для сімейних бізнесів: стартував конкурс Family Business Awards Ukraine 2019

Вперше в Україні проходить конкурс «Найкращий сімейний бізнес року», організований Асоціацією власників сімейних компаній України FBN Україна в партнерстві з компаніями «Делойт» в Україні та IdeasFirst.

Цвет Vantablack уже не самый темный черный

Инженеры Массачусетского технологического института разработали материал, который в 10 раз темнее, чем самый темный черный, известный до сих пор.