人類和工業機器人一起工作。行得通嗎？

人員與機器人在共同的工作空間內分工合作，正受到前所未有的重視。在工業界中，使用無防護柵小型機器人單元的趨勢正當熱門。其中也講究機器人必須能夠以最簡單無礙的方式整合至人工操作步驟中。
想要滿足市場上不斷增長的人機協作需求，就要運用具創造性的想法和切實可行的解決方案。與此同時，卻也不能忽視傳統工業機器人單元原有的優勢，例如速度、精確度、高生產效率和使用壽命長等等。此外，機器人的負載能力也扮演著重要角色——這一點在現有的人機協作中仍有相當大的限制。

協作機器人本身並無法滿足工業應用的這些高要求，因為它們的工作速度明顯低於工業機器人，負載能力也相差許多。而在互聯性和與現有系統整合方面，現有系統也很快顯露有所不足。有鑑於此，KUKA 聯合 SICK 和 Blue Danube Robotics 提供一套全方位解決方案，旨在結合最高生產力和最新的協作應用安全標準。目標是要確保機器人與人員之間能夠安全合作，即使是在負重數百公斤的情況下。在機器人控制器和 KUKA 技術資訊包 Safe-Operation 的作用下，所有元件都能順利平穩地共同發揮作用。

SICK 為 KUKA 所提供的另一套系統 sBot_Speed CIP 結合了一組 microScan3 與安全控制器 Flexi Soft 和 EFI-pro 閘道器。這套安全系統已統過驗證，可以同時確實監視多個保護區域，並且也能夠感測到是否有人員進入隔離區後方。機器專用設定和通訊參數已預先配置完成，可以利用 EtherNet/IP™ CIP Safety™ 快速安全地整合至 機器人控制器 KUKA KRC4。如此可以在專案規劃和評估安全架構時節省許多寶貴的時間。

microScan3 可以永久監控機器人單元，並且會將工作區域分為 3 個部分（參見示圖）。若危險區域（綠色區域）內沒有人員，機器人的直線速度可高達 2 m/s。類似的協作機器人工作速度最大僅 1 m/s。若有人員接近機器人，並因此處於橘色區域內，機器人的速度會減慢，因此滿足依據 ISO TS15066 風險評估的要求。橘色區域為感測區，具有緩衝區的作用，以便讓機器人能夠降低到所需的速度。人員若進入黃色區域，系統便會啟動上述所需低速的安全監控。若速度超過限制，便會依據 EN 60204 觸發安全停止 1（鄰近軌道急停）來停止機器人。如果人員離開雷射掃描器的橘色和黃色區域，也就是沒有人員位於危險區域中，機器人便會自行加速至原本設定的速度。

SafeOperation 技術資訊包是安全元件之間的介面，負責處理安全介面的信號、監控機器人運動，並且提供其他更多安全功能。其中包括界定安全的監控空間、安全監控速度，以及定期進行零點復歸。利用這些附加功能，可以在整個運作過程中監控工具的位置，並在機器人失靈時使其安全停止。發生故障或超出空間極限時，為了能即時停止機器人運動，必須確保煞車處於正常狀態。這一點可以透過自動化煞車測試加以確認。為此應定期檢查馬達的煞車力矩是否足夠，能否在必要時確保機器人安全停止。

為了實現工業機器人與人員之間便利且高效的操作，可使用 KUKA.Handguiding 選項軟體套件。這個控制套件能夠以非常簡易的方式無線手動引導工業機器人。這套控制系統透過一個安裝在機器人上的 6D 滑鼠進行控制，可以對運動點進行程式設計，並記錄運動序列。由此，可以用簡單直覺化的方式來移動 KUKA 工業機器人。在使用這套軟體套件之前，員工不需要任何培訓課程，也不需要耗時的入門指導。

為了能夠確保順利運作，還需要協調元件之間的通訊。其中會透過安全現場匯流排（如 EtherCat/FSoE、EtherNet/IP/CIP Safety 或 PROFINET/PROFIsafe）將 SICK 安全系統（microScan3 安全區域雷射掃描器 + Flexi Soft 安全控制器）連接至機器人控制器。AIRSKIN 則透過雙通道連接至安全控制器的安全輸入端。

與合作夥伴 Blue Danube Robotics 和 SICK 聯手合作，精選出一系列元件，協助您實現最簡單的系統整合，並達到最高安全標準。測試過程在位於奧地利施泰爾埃格的 KUKA 應用中心進行，對元件之間的交互作用進行了徹底的檢驗和測試.