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现代机器人即将问世,既适用于消费者,也适用于工业应用
  2022-08-08   

作者:Nenad Belancic   英飞凌机器人技术应用经理

服务机器人在当今社会越来越普遍。它们具有许多功能,在一个完美的世界中,它们将自动支持人类的日常生活。在工业方面,他们将协助履行职责,以及许多其他可能繁琐的职责。

这种机器人产生了一个新的术语COBOT,它是从协作机器人衍生出来的。COBOT的定义是一种能够在同一环境中安全可靠地与人类相对接近的机器人。这是因为一个简单的事实,即COBOT具有更高的安全标准,具有更复杂的传感器。

请注意,嵌入式行业中的一些人对COBOT的定义略有不同,他们声称COBOT代表工业机器人的小兄弟,例如我们在工业环境中经常看到的那些大手臂。

说到工业方面,这些机器人的典型职责包括在建筑物内运输材料、处理“非机械任务”,如移动重物、在对人类不安全的附近给机器喂料以及装配操作。今天的机器人经常在某种笼子里工作,或者在某个区域用栅栏围起来,以保护人们免受机器人的伤害,反之亦然。

即使对于人类易于处理的任务,也有理由使用COBOT。例如,COBOT不需要休息几天(定期维护除外),他们不会感到疲劳或生病,他们从不抱怨。

消费型机器人的好例子是现在流行的iRobot Roomba或Ecovacs Deebot真空吸尘器。割草机机器人也越来越受欢迎。这种设备预计会撞到物体,并从中学习经验。但这种“凹凸感”操作并不适用于所有应用程序。

展望未来,我们有望看到支持老年人的室内机器人的大量发展,例如在医院或住宅环境中,它们可以发出警报或帮助个人。更先进的移动机器人可以为人们送饭或包裹。

提供正确的解决方案

英飞凌以各种方式在这一领域发挥作用,尤其是在机器人的运动部件方面。该公司本身并不生产电机,而是生产大多数启用和控制电机的电子设备,以及启用传感功能的设备,包括先进的雷达光时间传感器、连接性、安全性和HMI功能块。包括Time of Light传感器在内的一些传感器仍然有点昂贵,尤其是对于利润率往往较低的消费品而言。请注意,英飞凌正在小心地停止在固件级别,以避免与其客户竞争。

请注意,不要低估设计电源子系统的重要性或难度。在一天结束时,机器人需要四处走动,最好是不受约束。因此,功耗和效率规格以及电机本身的效率至关重要。同时,快速充电时间是一个理想的特性。

对于涉及电机控制的应用,英飞凌在其流行的MOTIX系列低压电机控制解决方案中添加了一对三相智能电机驱动器,即MOTIX 6EDL7141和MOTIX IMD701A,它们是为在12-48-V范围内的电池电压下工作的无刷直流电机驱动器开发的。

更多协作

展望未来,可以期待看到人类和机器人之间更多的合作与共存。确保他们分开是一回事。让他们协同工作是完全不同的,这是下一步。当然,关键是要安全地实现这种协调。这就是需要更复杂的传感器的地方,而这正是以更高的速度被采用所需要的。

当前的大多数消费产品都是通过WiFi进行通信的,有些产品还混合了蓝牙。在更多的工业服务机器人领域,它也是WiFi。但是有很多有线COBOT的例子,特别是在工业方面。在工业方面,移动更为有限和众所周知。

随着5G开始渗透到工业领域,COBOT功能(及其设计)可能会发生巨大变化。5G的速度将有助于保证COBOT的更多实时操作。它还将简化直接由制造商进行的无线更新过程。

人工智能必须发挥关键作用

虽然人工智能(AI)是目前最热门的行业流行语之一,但当你设计COBOT时,它肯定会在这里发挥作用。然而,采用5G连接的设置的美妙之处在于,人工智能算法不需要在COBOT本身中处理。只要传感器设计正确,通信速度足够快,人工智能引擎就可以在任何地方,包括在某个集中位置和/或云中。在这种情况下,决策可以从许多COBOT而不是一个COBOT获得输入。

归根结底,我们都对COBOT的样子和行为有这样的想法。最终这并不一定离现实很远。


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