各大协作机器人厂商人机安全协作方式（HRC）简介

最新推荐文章于 2025-05-07 10:49:10 发布

Eugee

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分类专栏：机器人人机协作协作机器人 UR 文章标签：协作机器人 UR HRC 人机协作力控制

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_44455731/article/details/98988408

本文介绍了各大协作机器人厂商如UR、ABB YUMi、KUKA LBR iiwa等的人机安全协作方式（HRC），包括UR的Safety Configuration和碰撞检测，ABB YUMi的电流环式碰撞检测，以及KUKA的力矩传感器安全系统。各厂商通过不同技术实现安全人机交互，如UR的无传感碰撞检测、YUMi的轻量化设计和力矩传感器、KUKA的关节力矩传感器等。

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各大协作机器人厂商人机安全协作方式（HRC）简介

1. UR 安全协作方式

在这里插入图片描述

1.1 Safety Configuration

通用限制（General limits）
　　包括机器人的力、速度、动量等限制。
关节限制（Joint limits）
　　可以限制各个关节的最大速度、运动范围。
固定安全区（Fixed safe zone）
　　通过UR的手持控制面板PolyScope可以建立安全区域，每个boundaries相当与一堵虚拟的墙，当机器人越过墙的边界，则会触发缩减模式(Reduced Mode)，此模式下机器人的力和速度会受到限制，以适应安全协作的要求。
动态(层级)安全区（Variable safe zone）
　　层级安全区的建立通过UR提供的Safety I/O接口来实现。
　　UR提供了三种可供使用的模式：分别为：Normal mode（正常模式）、Reduced mode（减速模式）、Safeguard stop（安全防护停止）。
补充
　　UR机器人本体并不具备探测障碍物距离的传感器，想要建立层级安全区可以使用一些外围的检测设备，如激光雷达，光栅，压力垫。
　　通过激光雷达等距离传感器，设置障碍物（人）进入某个范围后，分别触发UR机器人的三种对应模式，如下图所示，可以规定当人处于绿色区域时，触发正常模式，此时机器人的速度和力将不受到限制；当人进入黄色或者橙色区域，触发缩减模式，此时机械臂将减速运行，力矩、功率等也相应减小，以满足安全人机协作要求；当人进入红色区域，机器人触发safeguard stop模型，该模式下机器人停止运动，当人离开该区域后，机器人恢复运动。