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安全的 HRI 以实现更高的生产率
在制造业中使用机器人/机器时，安全始终是重中之重。机器人会给工人带来各种危险。例如，虽然工业机器人被设计为在与人保持安全距离的情况下运行，但这些设备传统上缺乏识别相邻人类所需的感官技能。最近，随着协作机器人 (cobots) 的快速采用，人类操作员直接暴露在机器人的工作空间中，这可能导致进一步的碰撞、风险和危险。为了减轻安全隐患，IDTechEx 已经看到在机器人上安装了多种传感器，例如力和扭矩传感器、LiDAR 和触觉传感器，以使其具备更好的环境感知和防撞能力。
传感器在机器人中的关键应用之一是接近检测和碰撞检测。可以使用光电传感器（光电围栏）、激光雷达和电容式接近传感器来实现接近检测。光电传感器/光幕可以成为工业机器人的理想解决方案。安全光幕由发射器和接收器组成。发射器发射调制红外光，接收器接收红外光以创建光束阵列（也称为光幕）。当操作人员进入防护网或被防护网挡住时，受光电路通过内部控制电路作出响应，输出信号给机器，使机器减速或停止运转，从而防止潜在的发生碰撞。
相比之下，在碰撞检测方面，力和扭矩传感器通常用于协作机器人。与工业机器人不同，协作机器人在与人类相同的工作空间内工作，这意味着物理光幕/栅栏是不够的。IDTechEx 注意到，大多数商业化的协作机器人在其关节处至少配备了一个力/扭矩 (F/T) 传感器。F/T传感器有两个主要功能，包括力测量和碰撞检测。F/T 传感器通常安装在机器人的末端执行器周围以测量力。
根据任务的不同，需要预先设定受力范围，当发生碰撞时，传感器检测到的力或力矩会超过预先设定的范围，从而通知机器人停止运行。随着 HRI 安全要求的提高，预计将安装更多的 F/T 传感器。大多数协作机器人在此阶段都安装了一个 F/T 传感器，通常安装在末端执行器周围。然而，IDTechEx 注意到一些协作机器人 OEM（例如 Franka Emika）开始在所有关节上加入更多扭矩传感器，以实现更好的力控制和碰撞检测。
提高自主移动水平
自主移动性是机器人自主性最重要的部分之一。自主移动性要求机器人具有导航、定位和避开障碍物的能力。在制造业的背景下，移动机器人，尤其是自动导引车（AGV）和自主移动机器人（AMR），将用于物料运输。移动机器人的自主移动功能是由激光雷达、摄像头和超声波传感器等传感器实现的。不同的传感器各有利弊，在现实中，通常将多个传感器相互结合使用，以达到的综合性能。
例如，LiDAR 相对容易使用，并且不受恶劣天气的影响。然而，激光雷达通常成本很高。相比之下，相机或成像传感器是可用于物体分类/识别的，但在遇到恶劣天气或能见度有***，它们的性能较差。在制造业方面，IDTechEx 认为摄像头将被越来越多地采用，因为这些机器人往往在控制良好、照明稳定的室内环境中工作。IDTechEx认为，现阶段制造业中的许多室内AGV都可以实现3级自主，这意味着机器人车载系统可以完成大部分自动驾驶任务，并且可以由一名操作员同时监控多辆AGV。
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