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    全球諸多國家近半個世紀(jì)工業(yè)機器人的使用實踐表明，高效精準(zhǔn)的機器人是工業(yè)發(fā)展的福音，工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備將成為自動化裝備的主流及未來發(fā)展方向。而日前，德國大眾工廠內(nèi)發(fā)生的一起“機器人殺人”事件，迅速引發(fā)了關(guān)于人工智能和機器人應(yīng)用的熱議，人類陷入了對機器人安全性的質(zhì)疑和恐慌之中。

    事件回顧

    據(jù)《金融時報》報道，7月1日，在大眾汽車德國卡塞爾工廠中，一名工作人員在調(diào)試固定機器人時受到撞擊，被機器人重壓在金屬板上不幸身亡。事故初步斷定是人為操作失誤造成，并非機器人的問題。

    人工智能安全性引質(zhì)疑

    原文報道對此的解釋是一起普通的工業(yè)事故，但人們似乎對這樣的說法很不買賬——被賦予自動化和人工智能的機器人居然不能識別人類和工業(yè)品，偶然的失誤竟會導(dǎo)致人類成為犧牲品?！

    面對人機協(xié)作的日益所趨，機器人已經(jīng)不局限在封閉的區(qū)域內(nèi)工作，它們逐漸可以在公開區(qū)域和人們并肩協(xié)作。如何確保機器人不對與其一起工作的人類造成傷害？此次德國大眾“機器人殺人”事件無疑敲響了人機安全的警鐘。

    “人機協(xié)作是人和機器人相互合作，高度安全并智能規(guī)避對人類傷害的機器人是協(xié)作順利展開的基本前提。”匯川技術(shù)機器人產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人如是說。

    秉承著對高安全規(guī)格的一貫追求，在工業(yè)機器人的探索道路上，匯川技術(shù)致力于提供機器人核心零部件及綜合解決方案。安全性的設(shè)計自頂向下，由內(nèi)而外，從部件到整機，軟硬兼顧，根植于系統(tǒng)的方方面面，為廣大用戶提供真正意義上高度安全的機器人控制系統(tǒng)解決方案。

    (一) 電氣方案是安全機器人之基石

    工業(yè)機器人的電氣方案主要包含機器人控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、伺服電機及各種傳感器，匯川技術(shù)從工業(yè)機器人控制系統(tǒng)、高性能伺服系統(tǒng)以及工業(yè)視覺三個方面各個擊破，打造全面安全的電氣解決方案。

    1.IMC100機器人控制系統(tǒng)：高度智能的大腦

    作為工業(yè)機器人運動和現(xiàn)場工藝的載體，IMC100控制器好比一個高度智能的中央大腦。其高速實時的EtherCAT設(shè)計方案，主站同步周期達(dá)125us，抖動時間小于±0.04us，可快速響應(yīng)現(xiàn)場故障；多自由度機器人動力學(xué)解耦控制，直接控制電機電流，使機器人運行更加安全。

    2.IS620N伺服系統(tǒng)：強勁的心臟+敏感的神經(jīng)

    ISMH系列伺服電機提供3-4倍的過載能力；其實時慣量辨識、摩擦力辨識功能及多種濾波器設(shè)計，足以幫助機器人面對各種復(fù)雜環(huán)境，保證全程安全運行。

    3.工業(yè)視覺：智能識別 高精度無誤檢測

    匯川技術(shù)工業(yè)視覺系統(tǒng)涵蓋高動態(tài)圖像合成技術(shù)，支持客戶實現(xiàn)高端視覺應(yīng)用開發(fā)。分揀類軟件Sort采用人類視覺仿真的智能識別模型，從圖像采集到智能分類，保證機器人做到無誤判分揀，有效避免對工作人員的“誤傷”。

    (二)將安全技術(shù)深化到機器人的方方面面

    安全技術(shù)是保證設(shè)備正常運行的必要條件。在當(dāng)前人機協(xié)作的大趨勢下，工業(yè)機器人的工作已然不再是與人類隔離作業(yè)，而是越來越多地直接參與并協(xié)助人類工作，因此安全技術(shù)應(yīng)該是工業(yè)機器人從業(yè)設(shè)計人員必須要攻克的技術(shù)。

為推動產(chǎn)業(yè)升級，打造真正與人和諧工作的工業(yè)機器人解決方案，我們著重進(jìn)行了如下設(shè)計。

    1.自主碰撞檢測

    匯川技術(shù)的機器人產(chǎn)品可在任何運動時刻監(jiān)測是否有碰撞發(fā)生。基于自動學(xué)習(xí)功能，在線監(jiān)測與診斷重復(fù)軌跡是否發(fā)生碰撞；基于動力學(xué)模型控制，主動預(yù)估非重復(fù)軌跡是否發(fā)生碰撞；同時可實現(xiàn)在機器人故障、撞擊情況下的力矩及速度限制，最終實現(xiàn)安全停機。

    2.安全區(qū)域和障礙物自動規(guī)避

    安全區(qū)域是機器人工作區(qū)域和運行速度的安全保護(hù)措施，用戶可根據(jù)應(yīng)用場合設(shè)定不同等級的安全區(qū)域（急停區(qū)域、報警區(qū)域、減速區(qū)域），當(dāng)機器人進(jìn)入設(shè)定的區(qū)域后機器人控制系統(tǒng)將會有相應(yīng)的安全防護(hù)措施。 匯川技術(shù)的機器人產(chǎn)品能做到：

    a)根據(jù)仿真軟件實現(xiàn)將設(shè)備周邊的障礙物設(shè)計入機器人運動區(qū)域，形成干涉區(qū)域；

    b)提供3D視覺識別技術(shù)，識別加工工件外形、軌跡等，同時識別和提取非工作區(qū)和路徑的特征，形成干涉區(qū)域；

    c)可實現(xiàn)機器人因故障、撞擊等原因停機之后，在安全速度、安全力矩等條件下重新啟動機器人并安全地回歸原點，降低人為操作難度。

    3.可靈活配置的安全接口

    根據(jù)現(xiàn)場實際需求，靈活配置安全接口，支持光柵信號安全接口、安全門信號安全接口、三位使能開關(guān)安全接口、雙位復(fù)位安全接口等安全防呆信號接口。機器人控制系統(tǒng)可根據(jù)配置的安全接口信號反饋做出相應(yīng)的安全防護(hù)措施。

    a)伺服驅(qū)動模塊提供STO安全功能；

    b)接入安全門、安全光柵等輔助設(shè)備，保證調(diào)試、運行方面的安全保護(hù)。

    4.輕量化人機協(xié)同

    a)植入機器人感知技術(shù)：如力感知技術(shù)、視覺感知技術(shù)，使得機器人與人協(xié)作更易；

    b)內(nèi)置伺服電流異常智能檢測技術(shù)，確保安全。

    (三)嚴(yán)格執(zhí)行機器人各項檢測標(biāo)準(zhǔn)

    匯川技術(shù)提供的所有機器人核心部件均嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，符合IEC61508系列、ISO13849、IEC62061基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，符合IEC 61800-5-2 （驅(qū)動器產(chǎn)品）及IEC 61131-6 （控制器產(chǎn)品）, EN 61131-2, EN 61800-3產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

    匯川技術(shù)不直接產(chǎn)生工業(yè)機器人，但我們?yōu)楣I(yè)機器人系統(tǒng)提供真正安全的核心部件和解決方案，將工業(yè)機器人的安全性能及技術(shù)做到細(xì)處、落到實處，推動工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)升級，最終為工業(yè)自動化及人機協(xié)作提供全面適用且真正安全的機器人解決方案。