Page 161 - 工业机器人控制技术研究

第五章 工业机器人的安全防护

越重要。
凸显本质安全性的重要性。本质安全（intrinsic safety）这一概念见于一些早
期文献。长期以来，机器人控制器采用高刚度、高位置精度和鲁棒性设计，而大

多共融或协作任务都强调适应性、灵活性和生产柔性。相对于对大惯量、刚性机
器人进行监控与限制的主动安全方式，本质安全设计多采用带柔性的驱动和传动、
弹性结构件、与软性表面包络等方式，但柔性的引入又给控制系统设计带来新的
问题和挑战。如何解决好这一问题将是共融机器人技术的一大研究课题。

人机高效交互与技能转移的重要性与日俱增。从本质上讲，协作机器人既是
生产工具又一定程度上是用户的消费品。可以想象，未来机器人与人类如同伙伴
般生产和生活，而传统机器人大而笨拙、冰冷的外形明显不再适合，新颖、高效
和亲和力佳的人机交互接口日益重要。更重要的是，广大机器人用户并不是机器

人编程专家，而是使用或者操作机器人的能手。如何降低使用门槛，实现机器人
技能转移、知识提取与增殖等机制，对机器人向广阔的人类生产和生活空间拓展
是极有价值的。
协作机器人系统整体的安全性亟待关注。相比于成熟的传统工业机器人，协

作机器人在市场和安全标准上还有不少工作要做。通过前文的介绍与分析，传统
工业机器人安全标准明确分为工业机器人和工业机器人系统两部分，而协作机器
人系统级的安全性目前只参照原标准执行，而且目前并未像原标准那样拆分成两
部分处理。根据安全标准的定义，机器人系统是机器人与末端执行器、夹具和其

他附件的总成，从应用角度看，机器人系统作为整体的安全更为重要。从市场情
况看，目前已出现针对协作机器人的通用手爪，此类附件与机器人集成到一起的
安全性如何保障需要更多的关注。
软件和服务在协作机器人附加值中的占比可能会扩大。原因在于协作机器人

的设计初衷更多地在于满足中小企业、柔性化制造等需求，使用门槛不断降低使
得用户参与度大大提升。另外还受结构设计趋同效应以及硬件成本不断降低的影
响，今后协作机器人厂商的附加值可能更多地集中在用户友好的外形、易用的人
机界面、智能化的软件和优质服务上，形成一种类似消费电子类产品的生态系统。

换句话说，协作机器人生厂商可能更多地在这些方面发力与比拼。当然，这一点
也仅是笔者对现有人机协作技术趋势和未来发展的思考，有待实际情况的验证。
人机协作和共融技术智能化、云端化。在安全性得到保障后，人机交互程度

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