ARM-Safety-Edu - барьер для робота

Промышленный робот работает рядом с человеком, а визуальный защитный барьер между ними отсутствует. Видели такое? Разумеется, ответите вы. Новейшие технологии сделали барьеры между современными роботами и людьми прозрачными и неосязаемыми, правда, затраты на подобные решения весьма ощутимы.

Организация пространства для обучения с рабочими местами по кругу сама по себе является удачным, но не новым решением. Стол выполняет не только функцию размещения оборудования, он решает вопрос организации учебного пространства в стиле "круглый стол", когда все участники процесса обращены друг к другу лицом и одновременно вовлечены в процесс. Стол является не только местом для размещения оборудования. На столе можно разместить технологическую оснастку для робота.

Стол фактически и визуально ограничивает рабочее пространство для человека. Человек, подойдя вплотную к столу и вытянув руку над столом, попадает в рабочую зону робота. Столкнувшись в одном из проектов с такой проблемой, мы обнаружили решение, которое фактически лежало на поверхности. И которое, как оказалось в дальнейшем, подходит для большинства подобных проектов в сфере образования.

Производители систем промышленной безопасности не задумывались над созданием цилиндрических периметров безопасности. В этом не было и до сих пор нет необходимости в индустриальных проектах, так как для создания контура безопасности вокруг промышленного оборудования достаточно линейных решений.

Лаборатория технологий роботизированного машиностроительного производства в МГТУ СТАНКИН

Как возникла идея? Робот в своем конструктиве представляет антропоморфный манипулятор с главной осью вращения, вокруг которой он движется. Его максимальная рабочая зона определяется радиусом вращения в максимально вытянутом состоянии. Стандартные решения – это ограничители из сетчатых, цельнометаллических или поликарбоновых панелей. Сервисные проходы в рабочую зону робота организуются за счет дверей или световых барьеров (2, 3 и многолучевые световые барьеры, плоскостные и объемные сканеры).

Однако, если необходимо организовать круговой доступ к роботу без видимых ограничителей, стандартными решениями не обойтись. Можно использовать 3D-сканеры, создающие облако точек. Специальное программное обеспечение "сшивает" точки в единое пространство, которое затем можно анализировать. Но это дорогостоящий вариант. Пожалуй, единственный более дешевый способ – промышленные роботы с опцией для работы в непосредственной близости с человеком. Но, во-первых, не все производители роботов имеют такие программно-аппаратные опции, а во-вторых, решение с подобной опцией не является оптимальным.

Необходимо выделить определенный объем пространства, расположить датчики и сообщить роботу, что в этой зоне он будет работать с человеком. Это долго, сложно и не дает уверенности в безопасности. Конечно, при попадании робота внутрь зоны его действия будут предельно медленными и аккуратными. Робот будет "наблюдать" за своими осями, в случае незначительного столкновения он замедлится или даже остановится.

Наша система безопасности робота ARM-Safety-Edu позволяет роботу находиться в своем нормальном состоянии и двигаться во всем диапазоне скоростей и рабочего пространства. Зона четко определена – это цилиндр – по кромке стола.

Невидимые лучи образуют непре-рывный цилиндрический барьер. В случае пересечения лучей (неважно, что нарушит границу – человек или робот) встроенная в любой робот штатная система безопасности мгновенно отработает останов. Это не программная опция, которая может дать сбой, а полностью аппаратное решение, исключающее "зависания". При включении робота система безопасности включается автоматически еще до полной загрузки и работает до выключения электропитания робота. В случае выхода из строя или при прекращении подачи электропитания в систему безопасности, робот невозможно будет запустить в автоматическом режиме.

Систему безопасности ARM-Safety-Edu, разработанную нашей компанией, можно использовать с любыми промышленными роботами. Она состоит из верхней и нижней частей. Верхняя часть ("люстра") – это сложное решение, формирующее лазерные сигналы и обеспечивающее подвес конструкции на потолок, в том числе и на разноуровневый. Нижняя часть, принимающая и обрабатывающая сигналы, встраивается в конструкцию стола или устанавливается на его поверхность в специальном корпусе. Работает от постоянного тока (напряжение 24 В) или переменного тока (220 В). Доступные размеры по диаметру рабочей зоны – от 1800 мм до 2200 мм.

Максимальная высота установки верхней части до 3,5 м от плоскости стола. Такая система безопасности может быть интересна не только для роботизированных учебных комплексов, но и для музеев, и объектов, где необходимо отслеживание контура цилиндрического объема.

С наилучшими пожеланиями,
генеральный директор
ООО "АРМ-Роботикс"
Олег Артеменко