如果人、系统和机器人要高效、和谐地工作，就需要先进的传感器、强大的连接性，甚至是人工智能。
如果您在工厂车间或仓库工作，您很可能会有一个机器人作为同事。
随着工业 4.0 转型以及创新在供应链和分销设施中的扩展，制造环境得以进一步发展，自动化机器人的使用正在快速增长和多样化。它们也越来越多地与人类员工处于同一空间，这引发了新的安全问题。
对增强安全措施的需求以及对机器人执行更复杂任务的需求，意味着它们必须更加智能。它们还必须更加灵活，这需要更先进的计算机视觉和电机控制技术。如果人、系统和机器人要高效、和谐地工作，就需要强大的连接来支持及时的通信和预测性维护，以防止可能影响安全的问题。
工业机器人正在发展中
工厂车间有机器人并不新鲜，但它们不再与人类同行分隔开。制造业的进步意味着人和机器人的工作空间重叠，以至于有时被称为“协作式机器人”。
在汽车工厂，机器人的任务是贴标、焊接、搬运、喷漆、装配、切割，甚至浇注有害物质。在一些工厂，机器人用于给凸轮轴上油，给发动机加油，以及进行质量检查。在其他行业，机器人可能会对成品进行组装、包装和码垛。无论是在工厂车间还是仓库，如今的机器人都更加机动，配备机器视觉和人工智能系统等电子组件，使它们能够独立操作，并应对各种情况。它们甚至可能包括部署在仓库内的无人机，以帮助扫描整个设施的库存，包括难以到达的区域，而无需激光或标记的指引。
在制造和分销领域中，机器人自动化的主要目标是从人类工人手中接管重复的繁重任务，以及那些固有的危险任务。然而，将机器人安放到任何环境都会产生必须解决的安全问题，特别是当机器人变得更加机动并在共享空间与人合作时。
协作机器人的安全取决于技术
随着工业机器人越来越广泛地应用于仓库和工厂车间，功能也越来越强大，机器人的安全性变得愈发重要。每当工人与机器人互动或在共享空间工作时，就有可能发生事故，导致严重甚至致命的伤害。
在某些情况下，机器人本身可以与人隔离开，除非工人必须与它互动，以便进行编程、设置、测试和维护。每个机器人系统都是不同的，需要独立评估。例如，执行焊接的机器人受到诸如焊接帘和互锁周界防护等预防措施的控制。但是不同的机器人会带来不同的危险，特别是那些移动性更强的机器人，如自主移动机器人 (AMR)，它们可以在整个仓库环境中运送库存。这是人群和机器人群开始重叠的地方，特别是机器人可以在没有专用轨道的位置之间穿行的情况下。
机器人在环境中独立导航的能力取决于地图、车载计算能力和传感器，这些也有助于确保安全。需要从安全角度进行管理的机器人在工作时穿梭于人群中的一个绝佳例子是自动导向车 (AGV)，它从工厂或仓库的不同位置运送产品和材料。这些 AGV 可以在人类附近执行任务，而不会危及人类的安全，即使在动态环境中移动危险和沉重的物品也是如此。
如今，机器人在共享空间中有四种协作模式。第一种模式有明确的界限，因为传感设备通常是光屏或激光扫描仪或地垫，以确保机器人和人类永远不会同时共享空间，由依赖于这些传感器的安全系统协调。一种不太常见的协作形式是，机器人手臂进入所谓的“浮动状态”，可供抓取和引导。
第三种协作模式由 ISO 10218 定义，是第一种模式的更复杂版本。作为速度和间距监控，机器人的位置和速度根据其与人的接近程度进行调整。在这种模式下，当它离人类工人太近时，它甚至可以在安全监控点停下来。第四种协作仍处于形成阶段。与第三种模式一样，这种模式采用调制方式，但在这种情况下，机器人被设计为当它意外遇到人类工人时限制力和功率。它以 ISO TS 15066 为指导，定义了人体各处的几十个位置，以及人体疼痛的极限，以告知可以施加多大的力。
虽然在靠近人类的环境中，传感器在引导协作机器人方面发挥着巨大作用，但软件也发挥着重要作用，可帮助定义和设置安全的机器人速度，将机器人的运动限制在特定功能所需的范围内。当有人靠近时，机器人可以减速，而不是简单地告诉机器人完全停止，这在提高生产力的同时也保持了安全。软件还支持制动可靠性等维护检查。
更智能的工厂需要更安全、更智能的机器人
随着协作机器人在生产环境中变得越来越普遍，它们现在与人的合作越来越密切，以支持更高级的自动化。这在一定程度上得到了基于无线网络的人工智能 (AI) 的支持。凯捷研究院估计，到 2023 年，5G 驱动的“智能工厂”将为全球经济创造 1.5 万亿至 2.2 万亿美元的收入，5G 网络将为机器人设备和装置提供更高带宽、更低延迟的互联网连接，以及其他连接设备和云。无线 5G 将使更多的移动、协作机器人成为可能，因为它们不再需要插入计算机进行更新和重新配置。
工厂安全的未来也可能由机器人本身来支持。去年，现代汽车集团与 Boston Dynamics 合作推出了“工厂安全服务机器人”，以支持现场安全。该机器人配备人工智能、自主导航、集成热像仪和 3D 激光雷达以及远程操作技术，使办公室人员能够远程观察和调查工业区域，检测危险，并向管理人员发送警报。
这只是现代制造环境持续发展的又一个典型例子。
