13、基于即插即用框架的定制化机器人协作伙伴

基于即插即用框架的定制化机器人协作伙伴

1. 引言

LOCOBOT 的终极目标是提供安全、定制化且低成本的系统，这些系统能被工人社会所接受，有助于生产更环保、更个性化且高质量的产品，还能将人类工人从部分尚未自动化的任务中解放出来，并且具有易于适应性。其提出了一个框架，可基于人体工程学和人机交互要求，从模块化机器人工具包中设计复杂系统。接下来将详细描述在制造环境中，个体交互模式如何影响和推动机器人协作伙伴的设计。

当前制造工厂中的现有机器人采用基于电动机的刚性和重型结构，在人机协作中会引发安全问题，其控制程序需根据给定运动学手动调整和编程，任务也需详细定义，紧密协作的人机交互仍被忽视。

2. 场景详细描述

LOCOBOT 由一个带有弹性臂的自主平台、一个自适应 Finray 软抓手、多个用于安全和人机交互的传感器以及一组软件模块组成。该项目基于汽车装配线的三个场景制定了人机交互和技术要求，包括与具有监督角色的人类工人进行物理协作和任务共享，在这些演示场景中，LOCOBOT 可减轻人类的大部分体力劳动。
- 演示场景 1 - 起动机预分拣 ：LOCOBOT 需要定位包含特定型号起动机的小车，扫描其内容，识别起动机，将其捡起并送到橙色小车处。在部件位置不当、不同层起动机之间有纸板、部件/小车/货架缺失、部件识别失败、工作空间有无法识别的障碍物等情况下，需要人机交互。目前这项工作完全由人类工人手动完成。
- 演示场景 2 - 电池预拾取 ：汽车电池通过托盘运送到工作区域，LOCOBOT 需识别所需电池型号的堆垛，捡起一块电池并将其送到轮式小车上。在提起电池手柄（以便抓取