失效安全協作機器人爲工業物聯網 (IIOT) 提供支持

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來源: insight.tech

1961年，通用汽車在其中一家工廠安裝了第一台工業機器人 Unimate。它從本質上來說是一種機械臂，可以讓工人擺脫從裝配綫撿拾壓鑄件幷將這些零件焊接到車輛底盤上的危險任務。

實際上，像 Unimate 這樣的傳統靜態機器人可謂非常强大，它相當于現代的固定機械臂，能够搬運大型重量的物體，執行重複的精確任務。

遺憾的是，大多數工業機器人展示的“能力”是有限的智能以及對其周圍環境的不瞭解。由于這些機器人沒有配備檢測到人類和其他障礙物的傳感器，也沒有使它們能够在遇到障礙物時做出反應的控制系統，因此必須將它們隔離在狹窄的空間中，被賦予的功能也非常有限。對于當今看重效率、敏捷、靈活和移動性的數字化使用案例來說是一個缺點。這種用例不僅存在在互聯工廠中，還在物流，智能零售和其他自動化應用中。

近 60 年後，協作機器人（cobot）實現了在開放環境中自主運行的能力，獲得了與近距離工作的人類交互所需要的傳感，智能和移動性。今天，製造商正在尋求構建安全系統，從而使機器人和工人能够同時同地一起工作。但在大規模部署這些顛覆性協作機器人之前，我們需要符合監管要求的新功能安全 (FuSa) 標準和技術。

資源分享應用

智能工廠車間的安全

FuSa 涉及在各種情况下確保機器正確運行或以失效安全方式發生 故障的保證。這些場景包括有問題的輸入信號（例如人爲錯誤）、硬件故障、軟件失靈，以及由環境和操作條件而導致的壓力。要解决這些問題，協作機器人等機器人設備必須滿足複雜的 FuSa 標準。

儘管協作機器人是最先進的技術，但一段時間以來，行業標準組織一直在研究新的 FuSa 技術規範，例如 ISO 10218-1/2 和 ISO 15066。這些技術規範基于現有標準的基礎上，以定義機器系統設計的安全要求。這些組織定義的多種安全標準和要求（圖 1）。

圖 1。新的行業標準，例如在現有標準之上的 ISO 15066，定義了智能工廠協作機器人的安全要求。（來源：ResearchGate）

從頭開始爲系統的每個部分實施所有必需的標準是昂貴、費時且資源密集的。解决這些問題的一種方法是，使用已通過具有 FuSa 功能的組件設計的硬件和軟件來實現機器人的控制安全相關系統。這種技術可以在 NEXCOM International NexCOBOT SCB 100 安全控制主板 (SCB) 中找到，該主板基于英特爾淩動^® x6000E 系列處理器。它爲下一代自主機器人控制器提供了强大的安全功能。

自主協作機器人安全，就在眼前

英特爾淩動^® x6427FE 和 x6200FE 處理器（以前被稱爲 Elkhart Lake）包含多個處理核心。這些處理器通過集成的英特爾^® Safety Island 簡化了符合 FuSa 的系統的設計。這是一套技術文檔以及具有 FuSa Software 功能的組件可支持客戶需求設計。

SCB100 機器人控制板提供了一個單一平臺，可解决協作機器人系統中的功能安全問題。它已通過 IEC 61508 SIL2/SC3 認證，從硬件級別到堆棧都滿足了新安全標準（如 ISO 10218-1/2 和 ISO 15066）的支持要求。在隨附適當的安全實時操作系統（RTOS）時，SCB 100 允許開發人員或系統集成商添加他們自己的安全相關應用軟件和硬件組件，以提供差异化​​，可快速投放市場的協作機器人設計。

該平臺包括集成到機器人系統設計所需的所有接口和 I/O。其所有上述組件的內容使其成爲機器人控制器系統的主要元素。這消除了對單獨的離散安全控制器的需求，幷降低了成本和複雜性。

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協作機器人：未來就是現在

正如第四次工業革命的先驅 Nicky Verd 所說：“未來比你想像的要近。”的確如此。實際上，隨著第五次工業革命的到來和協作機器人的當前發展，未來就是現在。

爲了部署協作機器人幷使其經常與他人在共享的工作空間中進行交互，必須爲這些機器配備複雜的控制和安全處理平臺。SCB 100 是一個可幫助通用汽車的 Unimate 加速過渡到 21 世紀協作機器人設計的平臺。

聲明：
幷非所有 SKU 均包含每項特性。
幷非每個操作系統都支持所有特性。
幷非所有 SKU 都支持實時計算、時間敏感計算或時間同步網絡。

NexCOBOT SCB 100 (Safe Control Board)
Intel Elkhart Lake based Mini ITX board with functional safety

Technical Specifications

Category: System : Industrial Computer

End Customer Type: Enterprise Small and Medium sized Business

Devices and Interfaces:
Ethernet :　Number of ports : 4
Ethernet : Standards : 1GbE
PCI Express : Mini PCI Express
PCI Express : x1 Quantity : 1　SD, SDIO or eMMC
USB2 Quantity : 4
USB3 Quantity : 2

Storage:
Maximum Size : 64Gb
Number of EMMC Ports : 1，Type : SSD
Environment:　Temperature : Industrial

Memory:　Maximum Size (per processor) : 32 GB，Type : DDR4
Displays:　Number of HDMI ports : 1

更多NexCOBOT機器人方案: https://wpig-iotsolutionaggregator.wpgholdings.com/zhcn/main/search?search_keyword=NEXCOBOT

合作夥伴

英特爾