人类和机器人之间的顺利合作

机器人被部署在越来越多的环境中，其中许多涉及到人类和机器人之间的协作——例如，减轻人类在工作场所的繁重任务。挑战在于如何将机器人整合到工作环境中，以及如何操作它。在一个与大众汽车公司合作的项目中，夫琅和费电信研究所，海因里希赫兹研究所，HHI，将展示使用人-机器人协作(HRC)可以带来的优势，在汽车行业的焊缝检查。

无缺陷焊缝是汽车工程中一个重要的质量标准。未来，焊接将由一个人-机器人团队进行检查，每个人都贡献自己的特定技能和专业知识。机器人通过手势和语音指令控制，将特定的部件固定并移动到相应的位置，同时员工对焊接质量的任何缺陷进行标记和记录。

EASY COHMO(非接触式人机操作人机工程学辅助系统)联合研究项目借鉴了Fraunhofer HHI多年来在三维捕获、三维信息处理和三维可视化领域积累的经验。该系统为汽车生产中关键部件焊缝的目视检查提供了一个很好的例子，说明了HRC在工业中的作用。在未来几年，这项技术将为大众汽车的检查程序提供具体的帮助。

从人工检测到工业4.0标准

检查过程几十年来一直没有改变。首先，每个部件必须在旋转定位器中手动固定，以便从各个角度进行检查。不可避免地，这就涉及到员工不得不采取不符合人体工程学的姿势，这可能会导致重复性劳损。此外，这个复杂的程序只留出很短的时间，这可能对检查的质量产生负面影响。

目前，员工可以自由地以自己的方式进行检查。这不可避免地导致了一种非标准化的程序，使得根据不同检查员的观察来识别系统缺陷变得更加困难。此外，任何此类缺陷通常都不会被记录下来，或者必须通过键盘和鼠标费力地输入到单独的系统中。

在未来，这种检查过程将是交互式的，用机器人抱着沉重的部件，并将它们移动到一个位置，员工可以按照人体工程学的方式检查它们。这样的机器人将至少有六个轴，因此将能够移动，转动和倾斜一个组件在每个可能的方向。机器人会自动从生产线上取下一个部件，并将其呈现给检查人员。员工将通过显式和隐式手势与机器人进行交互，从而将组件导向所需的位置。员工可以将他们的注意力集中在识别缺陷上，从而忽略更少的缺陷。

多通道控制

由Fraunhofer HHI开发的中间件协调用于捕获整体工作情况的各种传感器。根据员工的位置和手势，软件计算出机器人手臂所需的运动。这也确保了用户的安全。例如，当员工停止直接查看组件时，软件会暂停机械臂，作为预防措施。

Fraunhofer HHI的项目经理Paul Chojecki解释说:“这个机器人还可以被设置成响应个性化的指令。”“我们新的感知界面能够处理用户的个人手势和语音命令。这意味着该系统可以根据工作站的特定需求进行快速定制。”

手势用于标记、分类和确认组件上的缺陷。通过精确的目标跟踪和基于投影仪的增强，员工在他们的工作空间区域内被直接提供了一个组件上的接口。这提供了一种高效和直观的方法来生成任何焊缝缺陷的数字3-D记录。相比之下，目前的检查程序缺乏缺陷的系统记录，因为不同的员工之间很少有正式的信息交流。使用新的程序，任何缺陷都可以立即输入系统，然后进行统计评估。这意味着系统缺陷可以更快速地识别，从而可以在焊接阶段消除。

可扩展到所有的人-机器人工作站

该系统具有大量的传感器和基于增强中间件的多模态控制，以及定制的操作指令和机器学习。这是一种很可能为HRC的进一步应用带来突破的方法，同时也扩大了人类和机器人之间的协作和交互的范围。进一步的应用领域包括铣床，例如，或交互式机器人助手在非工业设置-例如。，在医疗保健或服务行业。