ربات همکار یا کوبات چیست؟

یکی از جالبترین موضوعاتی که در دنیای اتوماسیون صعنتی وجود داره، ربات همکار یا کوبات محسوب میشه در این مقاله به طور کامل و مفید به این موضوع می پردازیم و شما را با یکی از بهترین تولید کننده  های کوبات در دنیا یعنی شرکت یونیورسال رباتز آشنا خواهیم کرد. در ادامه با ماه همراه باشید.

ربات همکار یا کوبات چیست؟

کوبات یا ربات همکار که به عنوان ربات مشارکتی شناخته می شوند نوعی ربات هستند که برای تعامل مستقیم انسان و ربات در فضایی که به طور مشترک هر دو در کنار یکدیگر هستند، طراحی و ساخته شده اند. از تفاوت های مهم ربات های صنعتی با کوبات ها، ملاحظات ایمنی است. ربات‌های صنعتی نیازی به تجهیزات ایمنی تکمیلی ندارند؛ زیرا مقررات مانع تماس افراد متفرقه با آنها می‌شود. اما برای مثال همرُباتها از مواد سبک ساخته می‌شوند. لبه‌های تیز در طراحی و ساخت آنها بکار نمی‌رود و اصولاً از نظر سرعت و قدرت محدودیت بسیار بیشتری دارند. به‌علاوه مجهز به گیرنده‌ها و فیوزهای ایمنی هستند.

کاربردهای کوبات

فدراسیون بین المللی رباتیک (IFR)، یک انجمن صنعتی جهانی از تولیدکنندگان ربات و انجمن های ملی ربات هستند که ربات ها را به دو دسته تقسیم کرده اند:

1. ربات های صنعتی مورد استفاده در اتوماسیون
2. ربات های خدماتی برای مصارف خانگی و حرفه ای

ربات‌های خدماتی را می‌توان کوبات ها در نظر گرفت زیرا قرار است در کنار انسان‌ها کار کنند. ربات‌های صنعتی به طور سنتی جدا از انسان در پشت نرده‌ها یا سایر موانع محافظ کار می‌کردند، اما کوبات‌ ها این جدایی را از بین می‌برند.

کوبات‌ ها می‌توانند کاربردهای زیادی داشته باشند، از روبات‌های اطلاعاتی در فضاهای عمومی، ربات‌های لجستیکی که مواد را در داخل ساختمان حمل می‌کنند یا ربات‌ های صنعتی که به خودکارسازی وظایف غیر ارگونومیک مانند کمک به افراد در جابجایی قطعات سنگین کمک می‌کنند.

فدراسیون بین المللی رباتیک چهار سطح از همکاری بین روبات های صنعتی و کارگران انسانی را تعریف می کند:

1. همزیستی: انسان و ربات بدون حصار، اما بدون فضای کاری مشترک، در کنار یکدیگر کار می کنند.
2. همکاری متوالی: انسان و ربات در فضای کاری مشترک فعال هستند اما حرکات آنها متوالی است. آنها به طور همزمان روی یک قطعه کار نمی کنند.
3. همکاری: ربات و انسان به طور همزمان روی یک قسمت کار می کنند و هر دو در حال حرکت هستند.
4. همکاری پاسخگو: ربات در زمان واقعی به حرکت کارگر انسانی پاسخ می دهد.

امروزه در بیشتر کاربردهای صنعتی کوبات ها و کارگر انسان فضای یکسانی دارند اما وظایف را به طور مستقل یا متوالی (همزیستی) انجام می دهند.Co-operation یا Responsive Collaboration در حال حاضر کمتر رایج است.

تاریخچه کوبات ها

در سال 1996، جی. ادوارد کولگیت و مایکل پشکین، استادان دانشگاه نورث‌وسترن، کوبات‌ها را اختراع کردند. آن‌ها حق ثبت اختراعی را با عنوان “COBOTS” ارائه دادند که این فناوری را توصیف می‌کند. این اختراع از یک ابتکار جنرال موتورز در سال 1994، به رهبری پراساد آکلا از مرکز رباتیک جنرال موتورز، و یک کمک‌هزینه تحقیقاتی بنیاد جنرال موتورز در سال 1995 برای ایمن‌سازی ربات‌ها یا تجهیزات رباتیک به‌اندازه کافی برای همکاری با انسان‌ها شکل گرفت.

اولین کوبات‌ها با حذف منبع داخلی نیروی محرکه، ایمنی انسان‌ها را تضمین کردند. در عوض، این نیرو توسط کارگر انسانی تأمین می‌شد. کوبات‌ها با همکاری و هدایت محموله توسط کارگر انسانی، امکان کنترل کامپیوتری حرکت را فراهم کردند. بعدها، کوبات‌ها توانستند مقادیر محدودی نیروی محرکه نیز ارائه دهند. جنرال موتورز و یک گروه کاری صنعتی، اصطلاح دستگاه کمکی هوشمند (IAD) را به‌عنوان جایگزینی برای “کوبات” معرفی کردند، زیرا این اصطلاح ارتباط نزدیکی با شرکت Cobotics داشت.

مقاله پیشنهادی: آشنایی با ربات های یاسکاوا

استانداردها

پیش‌نویس استاندارد ایمنی برای دستگاه‌های کمک هوشمند با عنوان RIA BSR/T15.1 در مارس 2002 توسط انجمن صنایع رباتیک (RIA) منتشر شد.

استاندارد ایمنی ربات (ANSI/RIA R15.06) برای اولین بار در سال 1986 پس از چهار سال توسعه منتشر شد و در سال‌های 1992 و 1999 به‌روزرسانی گردید. در سال 2011، این استاندارد دوباره اصلاح شد و به‌عنوان یک استاندارد ملی بر اساس ترکیب استانداردهای ایمنی ISO 10218-1 و ISO 10218-2 پذیرفته شد. در کنار نسخه 1999 استاندارد ANSI/RIA R15.06، یک سند مکمل توسط ISO TC299 WG3 تهیه و با عنوان ISO/TS 15066:2016 برای برنامه‌های کاربردی مشترک منتشر شد.

ایمنی ربات های همکار

ایمنی برنامه‌های کاربردی ربات‌های مشترک همچنان یک موضوع پیچیده است، زیرا هیچ تعریف رسمی برای “ربات همکار” (Cobot) در استانداردهای رباتیک وجود ندارد. واژه “ربات همکار” بیشتر به‌عنوان یک اصطلاح بازاریابی شناخته می‌شود، زیرا «همکاری» به کاربرد برنامه بستگی دارد. برای مثال، یک رباتی که از ابزار برش یا قطعه‌کار تیز استفاده می‌کند، برای انسان‌ها خطرناک است. اما همان ربات اگر برای مرتب‌سازی قطعات فومی به کار گرفته شود، احتمالاً ایمن خواهد بود. بنابراین، ارزیابی ریسک که توسط یکپارچه‌ساز ربات انجام می‌شود، بر اساس کاربرد موردنظر انجام می‌گیرد. استانداردهای ISO 10218 (قسمت‌های 1 و 2) بر ارزیابی ریسک تأکید دارند (طبق استاندارد ISO 12100). در اروپا، دستورالعمل ماشین‌آلات قابل اجرا است، اما خود ربات به‌عنوان یک ماشین جزئی در نظر گرفته می‌شود. با این حال، سیستم ربات (ربات همراه با ابزار انتهایی) و برنامه‌های کاربردی ربات به‌عنوان ماشین‌های کامل شناخته می‌شوند.

تولیدکنندگان مطرح کوبات ها

• کوباتیکز: شرکتی که در سال 1997 توسط Colgate و Peshkin تأسیس شد، چندین مدل کوبات مورد استفاده در مونتاژ نهایی خودرو تولید کرد. این کوبات ها از نوع IFR Responsive Collaboration با استفاده از آنچه که اکنون “کنترل هدایت شده با دست” نامیده می شود، بودند. این شرکت در سال 2003 توسط Stanley Assembly Technologies خریداری شد.
• کوکا: اولین کوبات خود، LBR 3 را در سال 2004 منتشر کرد. این ربات سبک وزن که با کامپیوتر کنترل می شود، نتیجه یک همکاری طولانی با موسسه مرکز هوافضای آلمان بود. کوکا بیشتر این فناوری را اصلاح کرد و کوکا LBR 4 را در سال 2008 و کوکا LBR iiwa را در سال 2013 منتشر کرد.
• یونیورسال رباتز: اولین کوبات خود را با نام UR5 در سال 2008 منتشر کرد. این کوبات می تواند با خیال راحت در کنار کارمندان کار کند و نیاز به قفس یا حصار ایمنی را از بین ببرد. ربات جدید به راه اندازی عصر ربات های مشارکتی انعطاف پذیر، کاربر پسند و مقرون به صرفه کمک کرد. در سال 2012، روبات های یونیورسال کوبات UR10 را منتشر کردند و در سال 2015 UR3 کوچکتر و با بار کمتر را منتشر کردند.

معرفی شرکت یونیورسال رباتز (Universal Robots)

شرکت یونیورسال رباتز، یکی از شرکت‌های پیشرو در زمینه طراحی و تولید ربات‌های همکار (کوبات)، در سال 2005 در کشور دانمارک تأسیس شد. هدف این شرکت از ابتدا ایجاد راهکارهای رباتیک انعطاف‌پذیر، مقرون‌به‌صرفه و کاربرپسند برای اتوماسیون صنعتی بوده است. یونیورسال رباتز با ارائه محصولات خلاقانه توانسته است انقلابی در صنعت رباتیک ایجاد کند و دسترسی کسب‌وکارهای کوچک و بزرگ به فناوری‌های پیشرفته را تسهیل کند.

محصولات و فناوری‌ها

ربات‌های همکار یونیورسال با طراحی ماژولار و ویژگی‌های نوآورانه، انتخابی ایده‌آل برای وظایف مختلف صنعتی از جمله مونتاژ، جوشکاری، بسته‌بندی، و جابه‌جایی مواد هستند. سری محصولات این شرکت شامل مدل‌های متنوعی مانند UR3e، UR5e، UR10e و UR20 است که هر یک برای نیازهای خاص صنعتی طراحی شده‌اند.

حضور جهانی و دستاوردها

شرکت یونیورسال رباتز تاکنون بیش از 50,000 ربات همکار را در سراسر جهان به فروش رسانده است و حضور گسترده‌ای در بازارهای جهانی دارد. این شرکت به‌واسطه نوآوری‌های مستمر، جوایز و افتخارات متعددی را در حوزه فناوری و اتوماسیون صنعتی کسب کرده است.

یونیورسال رباتز با تلفیق فناوری پیشرفته و طراحی کاربرپسند، مسیری جدید در اتوماسیون صنعتی ایجاد کرده است و همچنان به‌عنوان یکی از رهبران این صنعت شناخته می‌شود.

نتیجه‌گیری

کوبات‌ها با ارائه قابلیت همکاری ایمن و کارآمد با انسان‌ها، تحولی اساسی در اتوماسیون صنعتی ایجاد کرده‌اند. این ربات‌ها نه تنها بهره‌وری را افزایش داده‌اند، بلکه نقش مهمی در کاهش خطرات و بهبود شرایط کاری ایفا کرده‌اند.

شرکت یونیورسال رباتز، به‌عنوان یکی از پیشگامان این صنعت، نقشی کلیدی در توسعه و گسترش کاربردهای کوبات‌ها داشته است. این شرکت با عرضه ربات‌های کاربرپسند، ایمن و مقرون‌به‌صرفه، امکان دسترسی صنایع کوچک و بزرگ به فناوری پیشرفته را فراهم کرده است.

با پیشرفت‌های مداوم در فناوری و نوآوری، کوبات‌ها و شرکت‌هایی مانند یونیورسال رباتس، به تعریف مجدد آینده کاری و افزایش تعامل انسان و ربات ادامه خواهند داد. این تعامل هوشمندانه، مسیر را برای تحولی پایدار در صنعت و بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها هموار می‌کند.