Robot cộng tác, thường được viết tắt là "cobot", là những robot được thiết kế để tương tác và làm việc một cách an toàn cùng với con người trong không gian làm việc chung. Không giống như các robot công nghiệp truyền thống hoạt động tự động sau các lồng, cobot được chế tạo với các cảm biến tiên tiến, trí tuệ nhân tạo và thuật toán điều khiển cho phép chúng hoạt động gần với con người. Khái niệm robot cộng tác bắt nguồn từ cuối những năm 1990 từ các phòng thí nghiệm nghiên cứu khám phá cách robot có thể hợp tác làm việc với con người trên dây chuyền lắp ráp sản xuất hoặc các nhiệm vụ khác.
Robot cộng tác hoạt động như thế nào?
Cobot được thiết kế với khả năng chế tạo robot trực quan, không yêu cầu kỹ năng chuyên môn để lập trình hoặc điều khiển. Hầu hết các robot cộng tác có thể được hướng dẫn một cách đơn giản thông qua các chuyển động và nhiệm vụ mong muốn, với các chuyển động được ghi lại và lưu trữ để lặp lại một cách tự động. Các robot cộng tác tiên tiến hơn sử dụng hệ thống thị giác máy để quan sát và thích ứng với các điều kiện thay đổi trong thời gian thực mà không cần sự can thiệp của con người. Điều này cho phép cobots phản ứng và điều chỉnh các chuyển động để phù hợp làm việc cùng với con người. Hầu hết các cobot sẽ giảm tốc độ hoặc dừng chuyển động hoàn toàn khi phát hiện vật cản hoặc con người ở gần.
Khả năng an toàn
Các công nghệ cảm biến tiên tiến và phương pháp điều khiển là rất cần thiết để cho phép robot và con người cộng tác làm việc trong không gian chung. Cobot ngày nay sử dụng sự kết hợp của cảm biến tiệm cận, hệ thống thị giác, cảm biến lực và trí tuệ nhân tạo để liên tục giám sát môi trường xung quanh và điều khiển chuyển động một cách chính xác. Các khả năng an toàn phổ biến có trong robot cộng tác bao gồm:
Cảm biến lực: Cobot có thể phát hiện lực theo nhiều trục và phản ứng bằng cách dừng chuyển động để ngăn ngừa thương tích do va chạm.
Giám sát tốc độ và khoảng cách: Các cảm biến trên tàu theo dõi tốc độ, khoảng cách của con người và khoảng cách tách biệt để tránh tiếp xúc thông qua việc giảm hoặc dừng tốc độ tự động.
Thiết kế nhẹ: Cobot thường có khả năng chịu tải dưới 35 kg và sử dụng lớp phủ tròn và vật liệu đệm để hạn chế tác hại trong trường hợp có bất kỳ sự tiếp xúc vô ý nào.
Dừng khẩn cấp: Nút dừng điện tử thủ công hoặc kích hoạt an toàn tự động có thể dừng ngay lập tức chuyển động của cobot khi được kích hoạt bởi cảm biến.
Các phương pháp an toàn đã được xác thực: Các nhà sản xuất cobot có uy tín gửi rô-bốt của họ đi thử nghiệm và chứng nhận bởi các cơ quan tiêu chuẩn hóa nhằm xác nhận việc tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn toàn cầu của chúng.
Bằng cách tận dụng những khả năng an toàn này, cobot có thể loại bỏ nhu cầu về các rào cản vật lý giữa robot và công nhân mà trước đây đã hạn chế các ứng dụng cộng tác trong môi trường công nghiệp.
Các ngành công nghiệp sử dụng robot cộng tác
Bản chất linh hoạt và tương tác an toàn hơn của robot cộng tác đã khiến việc áp dụng chúng nhanh chóng lan rộng khắp các ngành công nghiệp khác nhau:
Sản xuất: Cobot vượt trội trong các công việc lắp ráp tại chỗ, đóng gói, kiểm tra chất lượng, chăm sóc máy móc và các nhiệm vụ sản xuất khác cùng với công nhân sản xuất. Việc triển khai đơn giản của họ cho phép các nhà sản xuất nhỏ hơn tự động hóa mà không cần chuyên môn về robot chuyên dụng.
Kho bãi và hậu cần: Các công việc lấy hàng, phân loại, đóng gói và tổ chức tẻ nhạt rất phù hợp với các cobot dễ lập trình và có thể mở rộng quy mô khắp các kho hàng.
Chăm sóc sức khỏe: Tiếp nhận, xử lý mẫu bệnh phẩm và phân phát dược phẩm là một số ứng dụng chăm sóc sức khỏe trong đó cobot có thể tương tác an toàn với bệnh nhân và nhân viên để tăng hiệu quả.
Bán lẻ: Xử lý việc lưu kho, kiểm tra hàng tồn kho, nhận đơn đặt hàng trực tuyến hoặc đóng gói các mặt hàng là những ứng dụng bán lẻ đang thu hút sự chú ý khi công nghệ trở nên dễ tiếp cận hơn.
Nghiên cứu: Các nền tảng cobot có thể tùy chỉnh cho phép các nhóm nghiên cứu tạo nguyên mẫu tự động hóa các thí nghiệm, tương tác thiết bị và một loạt công việc lặp đi lặp lại trong phòng thí nghiệm.
Thực phẩm và đồ uống: Nhu cầu tự động hóa linh hoạt, hợp vệ sinh khiến robot cộng tác trở thành lựa chọn lý tưởng để hỗ trợ chuẩn bị thực phẩm, máy chăm sóc, đóng gói thực phẩm thành phẩm và quy trình kiểm soát chất lượng.
Lợi ích của robot cộng tác
Có một số lợi ích hấp dẫn thúc đẩy các doanh nghiệp áp dụng robot cộng tác:
Tăng năng suất: Cobot tự động hóa một cách đáng tin cậy các nhiệm vụ lặp đi lặp lại, buồn tẻ hoặc tốn nhiều công sức, cho phép con người có nhiều thời gian hơn để thực hiện các trách nhiệm có giá trị cao hơn. Ít lỗi hơn và độ lặp lại cao hơn cũng giúp tăng năng suất.
Tích hợp dễ dàng: Với thời gian thiết lập nhanh chóng và không cần đến các lập trình viên chuyên nghiệp, cobot có thể được di chuyển linh hoạt giữa các quy trình hoặc máy trạm để đáp ứng nhu cầu kinh doanh luôn thay đổi.
Cải thiện độ an toàn: Các ứng dụng cộng tác gần như loại bỏ các rủi ro liên quan đến tự động hóa công nghiệp truyền thống bằng cách cho phép robot và con người làm việc cùng nhau mà không có rào cản an toàn cản trở sự cộng tác.
Điều kiện làm việc tốt hơn: Loại bỏ các công việc nhàm chán, lặp đi lặp lại của con người cho phép họ tập trung kỹ năng của mình vào các khía cạnh thỏa mãn hơn của công việc, từ đó giảm chấn thương tại nơi làm việc và cải thiện tinh thần.
Chi phí thấp hơn: Các giải pháp Cobot có giá cả phải chăng hơn để triển khai cho hầu hết các doanh nghiệp so với các tùy chọn tự động hóa trước đây nhờ diện tích nhỏ gọn, chi phí thành phần thấp hơn và độ phức tạp tích hợp tối thiểu.
Khả năng nâng cao: Thay vì thay thế công nhân, cobot nâng cao khả năng cho phép họ hoàn thành những nhiệm vụ không thể một mình - ví dụ: kết hợp khả năng thích ứng và giải quyết vấn đề của một người với khả năng xử lý tải nặng hoặc áp dụng độ chính xác cao trong thời gian dài của cobot.
Những thách thức khi triển khai robot cộng tác
Mặc dù mang lại những lợi ích to lớn nhưng vẫn còn một số thách thức xung quanh việc áp dụng cobot:
Rủi ro nhận thức: Người lao động và ban quản lý vẫn không chắc chắn về việc liệu cobot có thể được tin cậy hoàn toàn để hoạt động an toàn với tư cách là đồng nghiệp mà không vô tình gây hại cho con người thông qua các lỗi cơ học hoặc lỗi điều khiển có thể xảy ra hay không.
Khả năng cảm biến kém: Ngay cả các bộ cảm biến tiên tiến trên cobot ngày nay vẫn có thể phản ứng không đầy đủ với các chuỗi chuyển động chuyển động nhanh hoặc phức tạp cần được giám sát chặt chẽ hơn.
Mối lo ngại về căng thẳng lặp đi lặp lại: Nếu không thực hiện đúng cách, việc yêu cầu công nhân thực hiện các nhiệm vụ đơn giản hơn như tải hoặc dỡ các bộ phận của cobot trong ca dài có thể gây ra các căng thẳng vật lý khác mang lại những cải tiến tối thiểu tại nơi làm việc.
Các ứng dụng tùy chỉnh: Mặc dù dễ dàng hơn so với tự động hóa truyền thống, một số nhiệm vụ hoặc quy trình công việc được tùy chỉnh cao vẫn là những công việc phức tạp để lập trình cho rô-bốt cộng tác thực hiện ở tốc độ, chất lượng và mức độ an toàn có thể chấp nhận được.
Chứng minh lợi nhuận: Các câu hỏi vẫn xoay quanh việc tính toán lợi tức đầu tư dài hạn hơn vì việc định lượng một số lợi ích của cobot như cải thiện sự hài lòng của nhân viên đòi hỏi phải theo dõi các tác động gián tiếp mang tính chủ quan hơn so với hiệu quả sản xuất trực tiếp dễ dàng đo lường.
Vượt qua những thách thức này là một hành trình không ngừng nghỉ khi các nhà sản xuất robot, nhà tích hợp hệ thống và các công ty người dùng cuối hợp tác chặt chẽ. Đào tạo người vận hành mở rộng, áp dụng các phương pháp triển khai dần dần và không ngừng cải thiện cảm biến là những ví dụ về các chiến lược hiện tại cho phép doanh nghiệp tận dụng tối đa lời hứa về sự hợp tác giữa con người và robot.
Tương lai của robot hợp tác
Triển vọng của robot cộng tác vẫn rất hứa hẹn với dự đoán doanh số bán cobot sẽ tăng hơn 20% mỗi năm cho đến năm 2030, đạt số lượng giao hàng hàng năm trên toàn cầu từ 600,000 đến 900,000 đơn vị và lượng hàng tồn kho hoạt động trên toàn thế giới vượt quá 12 triệu cobot. Thúc đẩy sự tăng trưởng này là nhờ việc ngày càng có nhiều loại cobot nhẹ, thân thiện với người dùng từ các công ty tiên phong như Universal Robots và Techman Robot, với giá cả phải chăng cho hầu hết các nhà sản xuất nhỏ. Những tiến bộ được hình dung như phương pháp lập trình được tiêu chuẩn hóa giữa các nhà sản xuất cobot khác nhau và nhận thức tình huống thực sự thông minh để xử lý những điều không thể đoán trước của con người sẽ thúc đẩy hơn nữa các tương tác an toàn giữa con người và robot. Cuối cùng, tự động hóa hợp tác sẽ trở nên không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp hơn khi cobot phát triển từ công nghệ mới thành đối tác sản xuất chính thống linh hoạt được tích hợp vào cơ cấu của gần như tất cả các hoạt động sản xuất và dịch vụ cần sự cộng tác tối ưu giữa con người và robot.
Công ty TNHH Công nghệ Laser Tây An Guosheng là một doanh nghiệp công nghệ cao chuyên về R&D, sản xuất và kinh doanh máy ốp laser tự động, máy ốp laser tốc độ cao, máy dập tắt laser, máy hàn laser và thiết bị in laser 3D. Sản phẩm của chúng tôi có hiệu quả về chi phí và được bán trong và ngoài nước. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo địa chỉbob@gshenglaser.com.