Коботы и роботы: в чём разница?

В эпоху, когда промышленная автоматизация трансформирует отрасли промышленности по всему миру, на переднем крае этой революции находятся два типа механизированных помощников: коботы и роботы. Хотя оба они широко используются для повышения эффективности, продуктивности и безопасности, их различные характеристики и области применения делают их пригодными для различных сценариев.

Коллаборативные роботы, или “Коботы”, созданы для того, чтобы быть нашими цифровыми партнерами по команде, безопасно работая бок о бок с людьми в общем рабочем пространстве. Роботы, с другой стороны, выполняют те задачи, которые являются повторяющимися, опасными или требуют исключительной точности, часто работая независимо от вмешательства человека.

В этой статье предлагается углубленное изучение этих двух ключевых игроков в сфере автоматизации. Мы сопоставим коботы и роботов, проанализируем их ключевые различия, потенциальные области применения и ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе между ними. Мы стремимся дать вам возможность принимать обоснованные решения о том, какой тип автоматизации наилучшим образом соответствует вашим конкретным потребностям и обстоятельствам, помогая вам эффективно использовать возможности этой технологической революции.

Определение кобота и роботов

Коботы

Коботы, или роботы для совместной работы, представляют собой тип роботов, специально разработанных для работы бок о бок с людьми в общем рабочем пространстве. В их конструкцию встроены функции, приоритетными для которых являются безопасность, гибкость и простота использования.

Коботы обычно оснащены датчиками силы и крутящего момента, которые позволяют им обнаруживать контакт с людьми или предметами и реагировать на него, обеспечивая безопасную рабочую среду. Их легкая и компактная конструкция облегчает их перемещение и перенастройку, обеспечивая большую адаптивность к различным задачам. Общие области применения коботов включают сборку, подбор и установку, уход за машиной и контроль качества.

Рекомендуется прочитать: Что такое робот для совместной работы?

Роботы

Роботы, особенно промышленные роботы, представляют собой автономные машины, предназначенные для выполнения задач без прямого вмешательства человека. Их часто используют для выполнения повторяющихся, высокоточных или опасных задач, выполнение которых было бы трудным или опасным для человека.

Рис. 2. Промышленные роботы обычно работают в своем собственном пространстве вдали от людей

Промышленные роботы, как правило, крупнее, быстрее и мощнее коботов, с большей грузоподъемностью и большим диапазоном движений. Они часто заключены в защитные клетки или барьеры для защиты людей-работников от потенциального вреда. Распространенные области применения роботов включают сварку, покраску, погрузочно-разгрузочные работы и упаковку.

Рекомендуется прочитать: 7 типов промышленных роботов: преимущества, недостатки, области применения и многое другое

Ключевые различия между коботами и роботами

Особенности безопасности

При разработке коботов безопасность является главным приоритетом, поскольку они предназначены для работы бок о бок с людьми в общем рабочем пространстве. Они оснащены датчиками силы и крутящего момента, которые позволяют им обнаруживать контакт с людьми или предметами и реагировать на него, останавливая или замедляя их движение для предотвращения несчастных случаев. Кроме того, коботы часто имеют закругленные края и мягкую обивку, чтобы свести к минимуму риск получения травм в случае контакта.

Промышленные роботы, напротив, обычно отделены от людей-работников защитными ограждениями, поскольку они могут представлять опасность из-за своей скорости, мощности и размера. Хотя роботы также имеют функции безопасности, такие как кнопки аварийной остановки и контролируемые входные сигналы, отвечающие требованиям безопасности, их основное внимание уделяется эффективности и точности, а не непосредственному взаимодействию с человеком.

Гибкость и адаптивность

Коботы спроектированы таким образом, чтобы быть очень гибкими и адаптируемыми, что позволяет легко перенастраивать их для различных задач и приложений. Они легкие и часто занимают меньшую площадь, что облегчает их перемещение и интеграцию в различные рабочие пространства. Коботы также можно быстро перепрограммировать, часто используя интуитивно понятные интерфейсы или даже физически направляя робота в нужное движение.

Роботы, с другой стороны, как правило, менее гибки и адаптируемы. Они часто предназначены для выполнения конкретных задач и требуют больше времени и знаний для перепрограммирования или перенастройки. Промышленные роботы, как правило, крупнее и тяжелее, что затрудняет их перемещение и интеграцию в новые рабочие пространства.

Простота программирования и интеграции

Коботы разработаны таким образом, чтобы быть удобными в использовании и простыми в программировании даже для людей без большого опыта работы в робототехнике. Многие коботы оснащены интуитивно понятными программными интерфейсами, такими как графический интерфейс или интерфейс с сенсорным экраном, которые позволяют пользователям быстро создавать и изменять программы роботов. Некоторые коботы можно даже запрограммировать, физически направляя робота в нужное движение, которое робот затем записывает и повторяет.

Рис. 3. Используя простые методы, такие как блочное программирование, некоторые коботы могут быть запрограммированы или перенастроены динамически и плавно в рамках их операционной среды.

Для сравнения, программирование и интеграция промышленных роботов могут быть более сложными и отнимать больше времени. Для их интеграции часто требуются специализированные языки программирования и опыт, а также дополнительное аппаратное и программное обеспечение. Это может привести к более крутой кривой обучения и более длительному времени настройки роботов по сравнению с коботами.

Стоимость и окупаемость инвестиций

Коботы, как правило, более доступны по цене, чем промышленные роботы, с меньшими первоначальными затратами и более быстрой окупаемостью инвестиций. Их простота программирования и интеграции, а также гибкость и адаптивность могут привести к снижению затрат на настройку и обучение. Кроме того, коботы часто можно использовать без необходимости в дорогостоящей инфраструктуре безопасности, такой как клетки или барьеры, что еще больше снижает затраты.

Роботы, хотя и зачастую стоят дороже изначально, могут обеспечить более высокую отдачу от инвестиций в определенные приложения, особенно те, которые требуют высокой точности, скорости или грузоподъемности. Более высокая первоначальная стоимость роботов может быть компенсирована их повышенной эффективностью и продуктивностью в этих конкретных приложениях. Однако при оценке окупаемости инвестиций в роботов также следует учитывать стоимость инфраструктуры безопасности, программирования и интеграции.

Полезная нагрузка и скоростные характеристики

Хотя коботы и роботы выполняют функции по автоматизации задач, их эксплуатационные характеристики могут существенно отличаться. Промышленные роботы обычно обладают более высокой скоростью и грузоподъемностью, что делает их пригодными для выполнения тяжелых операций, требующих быстрых перемещений. Коботы, благодаря своей конструкции, обеспечивающей безопасное взаимодействие с человеком, обычно работают на более низких скоростях и имеют меньшую грузоподъемность. Эти характеристики делают коботы идеальными для выполнения легких и точных задач, требующих сотрудничества человека.

Уровень вмешательства человека

Уровень вмешательства человека, необходимый коботам и роботам, также отличает их друг от друга. Коботы предназначены для работы с людьми и, как таковые, часто требуют определенного вмешательства человека, такого как программирование новых задач, выполнение регулярного технического обслуживания или даже совместная работа над сложными задачами. С другой стороны, после программирования и настройки промышленные роботы могут выполнять задачи автономно в течение длительного времени, требуя вмешательства человека в первую очередь для технического обслуживания, модернизации или устранения ошибок.

Экологические требования

Для оптимального функционирования роботам часто требуются особые условия окружающей среды, такие как стабильная температура, особые требования к питанию или защитные ограждения для предотвращения причинения вреда человеку. Коботы, благодаря присущей им конструкции безопасности, обычно могут работать в более широком диапазоне сред, часто таких, которые подходят и для людей. Это может включать в себя переменные температурные условия, большую близость к людям и отсутствие необходимости в существенной инфраструктуре безопасности.

Степень специализации

Промышленные роботы часто более специализированы по своей функциональности. Обычно они проектируются и программируются для многократного выполнения определенного набора задач с высокой точностью и скоростью. Это делает их хорошо подходящими для приложений, требующих высокой повторяемости. Коботы, с другой стороны, предлагают больше утилит общего назначения. Их конструкция облегчает перепрограммирование и реконфигурацию, позволяя им справляться с более широким спектром задач, хотя, как правило, в более медленном темпе.

Долговечность

Из-за того, что промышленные роботы часто используются в тяжелых условиях, они, как правило, отличаются надежностью и долговечностью с более длительным сроком эксплуатации. Коботы, хотя и созданы для того, чтобы быть долговечными, как правило, не рассчитаны на такую же степень прочности, учитывая их применение в менее суровых, более благоприятных для человека условиях.

Нормативные требования к коботам и роботам

К коботам и роботам могут применяться различные правила безопасности в зависимости от их предполагаемого использования и взаимодействия с людьми. Например, коботы, предназначенные для взаимодействия с людьми, должны соответствовать правилам, обеспечивающим безопасность человека во время взаимодействия, которые могут быть не такими строгими для традиционных роботов, работающих в изолированных средах.

Пожалуйста, обратите внимание, что вышеуказанные моменты относительно незначительны по сравнению с ключевыми различиями, уже обсуждавшимися в статье, и могут существенно зависеть от конкретных моделей коботов и роботов, которые сравниваются.

Вот краткое изложение различий между коботами и традиционными промышленными роботами:

	Коботы	Промышленные роботы
Особенности безопасности	Разработан для безопасного взаимодействия с человеком благодаря датчикам силы и крутящего момента, закругленным краям и мягкой обивке.	Отделены от людей защитными барьерами. Оснащены защитными функциями, такими как кнопки аварийной остановки, но представляют опасность из-за скорости и мощности.
Гибкость и адаптивность	Высокая гибкость, легко перенастраиваемость, малый вес и занимаемая площадь.	Менее гибкие, предназначенные для конкретных задач, как правило, более крупные, их сложнее перемещать.
Простота программирования и интеграции	Удобное для пользователя программирование, адаптивность, более низкая кривая обучения, возможности быстрого перепрограммирования.	Требуются специализированные языки программирования, дополнительное аппаратное и программное обеспечение, более крутая кривая обучения, более длительное время настройки.
Стоимость и рентабельность инвестиций	Снижение первоначальных затрат, сокращение затрат на настройку и обучение, более быстрая окупаемость инвестиций.	Более высокие первоначальные затраты, более высокая рентабельность инвестиций в высокоточных и быстродействующих приложениях. Дополнительные затраты на инфраструктуру безопасности, программирование и интеграцию.
Полезная нагрузка и скоростные характеристики	Более низкая скорость, меньшая полезная нагрузка.	Более высокая скорость, большая грузоподъемность.
Уровень вмешательства человека	Требуется вмешательство человека для программирования, обслуживания и совместной работы.	После настройки могут работать автономно, без вмешательства человека в основном для технического обслуживания, модернизации или устранения ошибок.
Экологические требования	Могут работать в широком диапазоне сред, подходящих для человека.	Требуются особые условия окружающей среды, включая защитные ограждения.
Степень специализации	Утилита общего назначения, легко перепрограммируемая, универсальная.	Узкоспециализированные, выполняющие специфические задачи с высокой точностью и скоростью.
Долговечность	Разработан для менее жестких условий эксплуатации, не такой прочный.	Прочные и долговечные, предназначены для тяжелых условий эксплуатации, имеют более длительный срок службы.
Нормативные требования и соблюдение требований	Необходимо соблюдать правила безопасности при взаимодействии с человеком.	Правила могут быть менее строгими, работает в изолированных средах.

Приложения коботов и роботов

Коботы в производстве

Коботы становятся все более популярными в производственных процессах благодаря своей способности безопасно работать бок о бок с людьми и предлагать совместные и инновационные решения для автоматизации. Они могут быть легко интегрированы в существующие производственные линии, часто без необходимости создания обширных защитных барьеров или модификаций. Коботы особенно хорошо подходят для задач, требующих точности, гибкости и адаптивности, таких как сборка, уход за станком и контроль качества. Например, кобота можно использовать для оказания помощи человеку в сборке небольших электронных компонентов, гарантируя, что процесс сборки будет точным и эффективным. В производственных сценариях с большим разнообразием продукции коботы могут быть быстро перепрограммированы в автономном режиме для адаптации к различным задачам.

Роботы в производстве

Роботы десятилетиями использовались на производстве, в основном для выполнения повторяющихся задач, требующих высокой точности или использования опасных материалов. Они часто используются в таких областях, как сварка, покраска, погрузочно-разгрузочные работы и упаковка. Например, робот может использоваться для выполнения высокоскоростных и высокоточных сварочных работ на автомобильной сборочной линии, обеспечивая стабильное качество и снижая риск травматизма работников.

Коботы в здравоохранении

Коботы также находят применение в медицинских учреждениях, где их способность безопасно работать бок о бок с людьми особенно ценна. Их можно использовать для таких задач, как реабилитация пациентов, помощь в хирургии, и даже в лабораторных условиях для таких задач, как обработка образцов и тестирование. Одним из примеров является использование коботов в физиотерапии, где они могут обеспечивать последовательные, контролируемые движения, помогая пациентам восстановить силы и подвижность после травмы или операции.

Роботы в здравоохранении

Роботы использовались в здравоохранении для различных целей, включая хирургию, диагностику и уход за пациентами. Хирургические роботы, такие как хирургическая система da Vinci, позволяют хирургам выполнять сложные процедуры с большей точностью и контролем, чем традиционные методы. Эти роботы могут снизить инвазивность хирургических вмешательств, что сокращает время восстановления и улучшает результаты лечения пациентов. В диагностике роботы могут использоваться для таких задач, как визуализация и анализ образцов, помогая повысить скорость и точность медицинского тестирования.

Коботы в логистике

В логистике и на складе коботы в основном используются для выполнения задач по подбору и размещению, сортировке, упаковке и других задач, требующих адаптивности из-за высокой вариабельности продуктов. Они также полезны для совместных задач, требующих контроля или вмешательства человека, например, на контрольных точках контроля качества. С помощью правильного конечного устройства, такого как захват, манипулятор робота cobot также может эффективно выполнять такие задачи, как укладывание паллет.

Роботы в логистике

Промышленные роботы находят свое применение при высокоскоростной сортировке, укладке на поддоны и депалетизации, а также при погрузочно-разгрузочных работах с тяжелыми материалами. Они помогают оптимизировать логистический процесс, снизить трудозатраты и повысить общую эффективность.

Выбор между коботами и роботами

Оценка ваших потребностей

Прежде чем выбирать между коботами и роботами, крайне важно оценить ваши конкретные потребности. Учитывайте такие факторы, как тип автоматизируемых задач, требуемый уровень взаимодействия человека и робота, желаемый уровень точности и скорости, а также доступный бюджет. Например, если вашей основной целью является автоматизация повторяющейся задачи с минимальным участием человека и высокой точностью, промышленный робот может оказаться более подходящим. С другой стороны, если вам требуется гибкое решение, которое может легко адаптироваться к различным задачам и работать бок о бок с людьми-операторами, cobot может подойти лучше. Также внедрению коботов должна предшествовать тщательная оценка рисков для обеспечения безопасности и производительности.

Оценка рабочего пространства

Еще одним важным фактором, при выборе между коботами и роботами, является доступное рабочее пространство. Коботы, более компактные и легкие, что облегчает их интеграцию в небольшие или более переполненные рабочие пространства. Они также, как правило, не требуют обширной инфраструктуры безопасности. Что позволяет экономить пространство и снижать затраты. Роботам может потребоваться больше места как для самого робота, так и для необходимых мер безопасности. При оценке вашего рабочего пространства учитывайте такие факторы, как доступная площадь пола, высота потолков и расположение существующего оборудования и рабочих станций.

С учетом будущего

При выборе между коботами и роботами важно учитывать не только ваши текущие потребности, но и будущие, а также потенциальное влияние технологических достижений. По мере дальнейшего развития технологий как коботы, так и роботы, вероятно, будут становиться все более совершенными, предлагая новые функции и возможности. Подумайте, как ваши потребности могут меняться со временем и сможет ли выбранное решение адаптироваться и расти вместе с вашим бизнесом. Например, если вы предполагаете необходимость автоматизации дополнительных задач или расширения производственных мощностей в будущем, гибкое и легко перенастраиваемое решение, такое как cobot, может оказаться более выгодным, чем более специализированный промышленный робот.

Заключение

Таким образом, выбор между коботами и роботами зависит от различных факторов, таких как конкретные потребности вашего приложения, доступное рабочее пространство и будущие требования. Коботы отличаются гибкостью, адаптивностью и простотой использования, что делает их идеальными для задач, требующих совместной работы человека и робота и быстрой перенастройки.

Промышленные роботы, напротив, лучше подходят для задач, требующих высокой точности, скорости и грузоподъемности, часто при минимальном взаимодействии с человеком. Таким образом, всестороннее понимание существенных различий между коботами и роботами позволяет вам сделать обоснованный выбор в пользу автоматизации, которая полностью соответствует вашим уникальным требованиям и ограничениям.

Вопросы и ответы

Вопрос: В чем основное различие между коботами и роботами?

Коботы предназначены для работы бок о бок с людьми в общем рабочем пространстве, уделяя приоритетное внимание безопасности, гибкости и простоте использования. Роботы, особенно промышленные роботы, представляют собой автономные машины, предназначенные для выполнения повторяющихся, высокоточных или опасных задач, часто с минимальным участием человека.

Вопрос: коботы безопаснее роботов?

Коботы разработаны с функциями безопасности, которые позволяют им работать бок о бок с людьми. Датчики силы и крутящего момента, обнаруживают контакт с людьми или предметами. Хотя роботы также обладают функциями безопасности, они обычно отделены от людей защитными решетками или барьерами из-за их скорости, мощности и размера. Коботы придерживаются строгих стандартов ISO для обеспечения безопасной работы в непосредственной близости от людей.

Вопрос: можно ли использовать коботы и роботов в одном рабочем пространстве?

Да, коботы и роботы могут использоваться на одном рабочем месте, в зависимости от конкретных задач. Коботы могут быть интегрированы в существующие производственные линии наряду с роботами. Часто без необходимости в обширной инфраструктуре безопасности.

Вопрос: как мне выбрать между коботом и роботом для моего приложения?

Учитывайте такие факторы, как тип автоматизируемых задач, требуемый уровень взаимодействия человека и робота, желаемый уровень точности и скорости, доступное рабочее пространство и ваш бюджет. Оцените свои текущие и будущие потребности. Чтобы определить роботизированное решение, наиболее подходящее для вашей конкретной ситуации. В отраслях, испытывающих нехватку рабочей силы, коботы могут стать надежной и эффективной альтернативой.

Вопрос: используются ли коботы и роботы только в обрабатывающей промышленности?

Производство является общим применением как для коботов, так и для роботов. Они также используются в других отраслях, таких как здравоохранение, логистика и сельское хозяйство. Их универсальность и адаптивность делают их подходящими для широкого спектра задач и сред.

Источник https://www.wevolver.com/article/cobots-vs-robots-understanding-the-key-differences-and-applications