一、协作机器人的工作原理
1. 环境感知与数据采集
传感器融合:通过摄像头、激光雷达、力/力矩传感器等实时获取环境信息。
3D 视觉技术:识别物体形状、位置和人类手势,支持动态路径规划。
2. 力控与安全机制
力反馈控制:机器人关节内置力传感器,当检测到与人接触的力超过安全阈值时,自动降低速度或停止动作。
碰撞检测:通过力矩传感器和加速度计实时监测机械臂的异常阻力,触发紧急制动。
3. 智能决策与自主学习
AI 算法:利用机器学习预测人类行为,优化任务分配。
路径规划优化:根据实时环境调整运动轨迹,避免与人类发生碰撞。
4. 人机交互接口
自然交互方式:支持语音指令、手势控制或图形化界面编程。
实时反馈:通过 LED 灯光、声音提示或屏幕显示,告知人类机器人的状态。
二、协同机器人的协作方法
1. 任务分配策略
人机分工:机器人负责重复性高、精度要求高的任务,人类处理决策类任务。
动态协作:根据任务进度自动切换角色。
2. 安全协作机制
区域划分:通过虚拟围栏或视觉识别划定安全区域,机器人进入人类工作区时自动减速。
速度与力度限制:根据距离人类的远近动态调整运动速度。
3. 编程与部署方式
拖拽示教:用户直接拖动机械臂至目标位置,机器人记录路径并生成程序。
离线仿真:通过软件模拟人机协作场景,提前验证动作安全性。
4. 实时适应性
在线学习:通过深度学习优化人机协作效率。
故障容错:当检测到异常时,机器人暂停并提示人类处理,恢复后自动继续任务。