朱二欣

（大众一汽发动机（大连）有限公司，辽宁大连，116600）

0 引言

“智能制造”是未来制造业的发展趋势[1]，这其中，工业机器人作为智能制造的基础装备，将发挥愈发重要的作用。

在传统制造模式中，工业机器人被应用在结构化环境中，其工作空间通过安全围栏严格与人隔离，在满足安全使用要求的同时，也限制了机器人与人的接触和互动[2]。智能的、柔性的自动化生产，越来越多地面临人机共存的非结构化环境。机器人有高精度和重复性等特点，人类在认知和灵活性方面更擅长，将两者相结合，人机协作模式应运而生。然而，由于缺乏物理围栏的防护，协作机器人系统更容易“裸露”。同时，人机协作需要人员和机器人工作在共同的工作空间，这又增加了风险发生的可能性。因此，根据安全规范和现场使用要求，协作机器人应用需要具备安全的解决方案，确保协作机器人在动态不确定的环境中能够高效安全地运行[3]。

当前，汽车行业不断涌现出协作机器人的应用案例，如华晨宝马汽车有限公司采用协作机器人进行汽车仪表在线质量检测[4]，上汽通用汽车有限公司基于协作机器人开发汽车玻璃涂胶工作站[5]。尽管协作机器人的应用越来越广泛，但协作机器人系统集成尤其是安全方案相关的研究却比较少见。调查研究表明，协作机器人系统集成的规划设计和安全方案评估，是协作机器人系统在工业环境中应用的两大挑战[6]。基于上述原因，有必要对协作机器人系统应用和安全方案设计进行研究。……