O que são robôs colaborativos?

Por:Roger Mahler
Minha primeira experiência com robôs foi no ensino médio; em meados da década de 1980, nosso professor de artes industriais comprou um kit de robô pneumático de 2 eixos. Era feito de chapa de alumínio usinado e era controlado por solenóides a ar acionados por um computador Apple IIe. As ações disponíveis eram o eixo 0 (base) girado horizontalmente 0 graus de parada brusca ou rotação de 180 graus de parada brusca, o eixo 2 era estender ou retrair 90 graus que girava verticalmente. Ele tinha uma pinça com mandíbulas de cerca de uma polegada de largura e cerca de uma polegada de profundidade.
Eles criaram ferramentas com pedaços de madeira medindo cerca de 2"x2" quadrados por ½" de espessura com 3" de comprimento. Cavilha /8” saindo do centro para manusear o robô. O robô não se movia muito suavemente, muitas vezes um cilindro travava ou a pressão do ar variava, fazendo com que o robô girasse devagar ou começasse devagar e acelerasse até parar abruptamente quando uma junta chegava ao fim de seu curso, às vezes causando sua carga útil para se soltar da garra e navegar pelo chão da sala de aula. Foi muito legal para a época e interessante de assistir, porém muito low-tech em relação aos padrões atuais.
A Sure Controls continua evoluindo e oferecendo as melhores linhas de produtos. Embora Sawyer faça parte da nossa história, o futuro dos robôs colaborativos pertence a empresas como a Omron e a Precise.
O que é um robô colaborativo? Se você procurar o robô colaborativo na internet, encontrará algumas variações do que é. A definição literal de colaboração é A ação de trabalhar com alguém para produzir ou criar algo, que é o propósito exato dos robôs colaborativos. A maioria das pessoas pensaria que um robô colaborativo é um robô que é usado sem cercas e que pode trabalhar em torno de humanos. Bem, sim, isso o torna colaborativo, mas não, não o torna um robô colaborativo.
Existem vários tipos de robôs colaborativos e apenas, exclusivamente, um tipo de robô colaborativo pode ser usado sem nenhum recurso de segurança adicional . Este tipo apresenta Potência e Limitador de força, pode trabalhar ao lado de humanos sem nenhum dispositivo de segurança adicional. O robô pode sentir forças anormais em seu caminho. Na verdade, está programado para parar quando lê uma sobrecarga em termos de força. Esses robôs também são projetados para dissipar forças em caso de impacto em uma superfície ampla, que é uma das razões pelas quais os robôs são mais redondos. A principal característica desses robôs é a capacidade de ler forças em suas articulações. Isso permite que eles detectem quando forças anormais são aplicadas a eles enquanto estão trabalhando. Nessas situações, eles podem ser programados para parar ou, às vezes, inverter as posições atenuando o contato inicial. This means they can respond immediately if they come into contact with a human and even dissipate some of the energy transferred from the impact.
A cobot’s arm “gives” when it encounters an obstruction it will pause and then proceed to continue its task. If it encounters an obstruction again within a short period of time, it will stop and put up an error notification and wait for an acknowledgment. Another interesting feature, hand guiding, allows you to “train” the robot for a task vs. programming through a complicated language. In fact, since these robots can feel forces, you can literally move them and show them positions or paths that they can repeat afterward. While hand guiding helps with human-robot collaboration and ease of deployment it does not make the robot intrinsically safe. The force limiting features mechanically designed into the system with patented force sensors do this.
Economically a force-limited robot is ideal because of its easy programming and integration. When you think about it, no need for fencing or other safety devices, (however a risk assessment should be performed) the programming time is reduced because of hand guiding. You don’t need to change your production line since it is made to work alongside humans. Manufacturing robots used to be limited to high speed, high cost, and hard-guarded applications separating the machine/industrial robots from the operators. This focused deployment on high-volume applications. Today smaller companies with multiple short-run processes can utilize these easy to deploy robots, and move them from task to task as needed.
We also see a collaborative robot as interacting with its human counterparts on the line – by being simple enough for non-engineers to train it by hand, communicating its understanding of the task, illustrating where it’s going next, and other behaviors that help make it just another coworker/Cobot on the line. These solutions allow for companies to keep and grow existing employees providing them opportunities to grow within the company as the collaborative robots are deployed as a tool that automates many tasks companies are struggling to find people to perform.