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聰明的開發(fā)人員利用內(nèi)置處理器支持安全關鍵型應用

1856881 2022-11-28 | pdf | 333.42KB | 次下載 | 免費

資料介紹

軟件在控制車輛和設備方面繼續(xù)發(fā)揮著越來越重要的作用。同時，軟件錯誤的不可避免性威脅著軟件控制機器與人類交互的應用程序的安全操作。例如，在協(xié)作機器人技術中，機器人和人類近距離工作，軟件錯誤會直接導致對人類的身體傷害。軟件在控制車輛和設備方面繼續(xù)發(fā)揮著越來越重要的作用。同時，軟件錯誤的不可避免性威脅著軟件控制機器與人類交互的應用程序的安全操作。例如，在協(xié)作機器人技術中，機器人和人類近距離工作，軟件錯誤會直接導致對人類的身體傷害。對于這些應用程序和其他機器操作中的計算機系統(tǒng)錯誤可能危及人類的應用程序，設計人員需要在基礎層面上將安全控制構(gòu)建到他們的系統(tǒng)中。巧妙使用微控制器 (MCU) 和數(shù)字信號處理器 (DSP) 中已內(nèi)置的硬件功能有助于減輕硬件或軟件錯誤的影響。對于這些應用程序和其他機器操作中的計算機系統(tǒng)錯誤可能危及人類的應用程序，設計人員需要在基礎層面上將安全控制構(gòu)建到他們的系統(tǒng)中。巧妙使用微控制器 (MCU) 和數(shù)字信號處理器 (DSP) 中已內(nèi)置的硬件功能有助于減輕硬件或軟件錯誤的影響。自動化和手工勞動在廣泛的產(chǎn)品成本和功能范圍內(nèi)繼續(xù)相互補充。雖然自動化可以有效地交付大批量、低成本的產(chǎn)品，但手動裝配對于高成本、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)最為有效。協(xié)作機器人提供了一種混合方法，旨在融合每種方法的優(yōu)勢（圖 1）。自動化和手工勞動在廣泛的產(chǎn)品成本和功能范圍內(nèi)繼續(xù)相互補充。雖然自動化可以有效地交付大批量、低成本的產(chǎn)品，但手動裝配對于高成本、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)最為有效。協(xié)作機器人提供了一種混合方法，旨在融合每種方法的優(yōu)勢（圖 1）。圖 1：協(xié)作機器人系統(tǒng)提供了一種混合方法，融合了手動生產(chǎn)和自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢。（來源：ABB/歐洲機器人論壇）圖 1：協(xié)作機器人系統(tǒng)提供了一種混合方法，融合了手動生產(chǎn)和自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢。（來源：ABB/歐洲機器人論壇）協(xié)作機器人系統(tǒng)旨在與特定工作區(qū)域內(nèi)的人直接合作。這種混合方法結(jié)合了機器人寶貴的力量和耐力與人類解決問題的能力。同時，這種方法給人類工作者帶來了重大風險。協(xié)作機器人系統(tǒng)旨在與特定工作區(qū)域內(nèi)的人直接合作。這種混合方法結(jié)合了機器人寶貴的力量和耐力與人類解決問題的能力。同時，這種方法給人類工作者帶來了重大風險。機器人系統(tǒng)可以以極大的加速度擺動機械臂，并以強大的力量抓取物體。放置在工作單元中的典型機器人在與人類工人協(xié)作時被限制在明確定義的操作窗口內(nèi)移動，但在維護人員照料系統(tǒng)時在更大的限制范圍內(nèi)移動（圖 2）。很少允許機器人系統(tǒng)在有人在場的情況下穿過其完整的最大包絡線。機器人系統(tǒng)可以以極大的加速度擺動機械臂，并以強大的力量抓取物體。放置在工作單元中的典型機器人在與人類工人協(xié)作時被限制在明確定義的操作窗口內(nèi)移動，但在維護人員照料系統(tǒng)時在更大的限制范圍內(nèi)移動（圖 2）。很少允許機器人系統(tǒng)在有人在場的情況下穿過其完整的最大包絡線。圖 2：工業(yè)機器人需要深入嵌入的安全機制，以確保在與正常生產(chǎn)和維護相關的特定區(qū)域內(nèi)安全運行。（來源：美國勞工部職業(yè)安全與健康管理局）圖 2：工業(yè)機器人需要深入嵌入的安全機制，以確保在與正常生產(chǎn)和維護相關的特定區(qū)域內(nèi)安全運行。（來源：美國勞工部職業(yè)安全與健康管理局）傳統(tǒng)的機器人裝配系統(tǒng)設計有物理限制或圍欄隔離的工作區(qū)域，以保護附近的人員（圖 3）。當與一個或多個人近距離工作時，協(xié)作機器人系統(tǒng)在工作單元中幾乎沒有設計物理保護。相反，這些系統(tǒng)依賴于內(nèi)置機制來確保安全運行。在這樣的系統(tǒng)中，由軟件錯誤或硬件故障引起的系統(tǒng)級錯誤很容易讓可移動的機械臂加速進入人體或進行一些物理運動，這可能會給協(xié)作中的人類帶來直接風險。傳統(tǒng)的機器人裝配系統(tǒng)設計有物理限制或圍欄隔離的工作區(qū)域，以保護附近的人員（圖 3）。當與一個或多個人近距離工作時，協(xié)作機器人系統(tǒng)在工作單元中幾乎沒有設計物理保護。相反，這些系統(tǒng)依賴于內(nèi)置機制來確保安全運行。在這樣的系統(tǒng)中，由軟件錯誤或硬件故障引起的系統(tǒng)級錯誤很容易讓可移動的機械臂加速進入人體或進行一些物理運動，這可能會給協(xié)作中的人類帶來直接風險。