A kobotika az ember és a robot együttműködésének területe, vagyis az ember és a robot közötti közvetlen vagy távvezérelt interakció a közös cél elérése érdekében.
Ez a terület a kognitika és az emberi tényező (viselkedés, döntés, robusztusság és hibakontroll ), a biomechanika (a viselkedés és a mozgásdinamika modellezése) és a robotika (a műtárgyak felhasználása megbízható, pontos és / vagy ismétlődő mechanikai viselkedés kialakításához) ipari, katonai, mezőgazdasági, egészségügyi, felhasználóbarát ...). Mivel a kobotika nem tartozik e tudományágak egyikébe sem, valóban transzdiszciplináris téma.
A kifejezés az angol "cobot" szóból ered, az " együttműködés " és a " robotika " eredetű neologizmusból . 1996- ban JE Colgate, W. Wannasuphoprasit és MA Peshkin, a Northwestern University professzorai javasolták . Bevezették és eredetileg passzív fizikai segédeszközökre hivatkoztak, amelyek irányítják a kezelőket.
A kobotika azonban nem korlátozódik a kobotok tanulmányozására, amelyek technikai eszközök. Inkább az emberi operátor és egy robotrendszer közötti közvetlen vagy távoperált valós interakció érdekli.
Alkalmazási területei változatosak, mivel nagyon jelen van az iparban, de fontos perspektíva a nukleáris tér (távoli együttműködés), az egészségügy (sebészet, rehabilitáció, segítség és pótlás), az otthoni automatizálás, a katonaság vagy az oktatás számára is .
A cobot szó a (nem autonóm) robotok kategóriáját jelöli, "amely objektumokkal foglalkozik az emberi operátorral együttműködésben" . Általánosabban véve ez lehet egy automatizált rendszer, amely kobotikus feladatokban vagy kapcsolatokban vesz részt. Colgate és Peshkin úgy definiálja, hogy "robot, amelyet emberi kezelővel való közvetlen interakcióra terveztek, megosztott munkaterületen" .
Ez az „asszisztens robot” elsősorban attól különbözik a robottól, hogy nincs általános autonómiája („passzív robot”, passzív eszköz vagy passzív robot ): továbbra is függ a felhasználó szándékától, gesztusától vagy viselkedésétől. Néhány kobot rendelkezik bizonyos tanulási képességgel, hogy maximalizálja az utánzás, a helyettesítés, a kommunikáció vagy a hibabiztonság teljesítményét (kobotok aktív alkalmazása, aktív kobot-alkalmazások ).
Az ipari, orvosi vagy tágabban kommunikációs világban általában megkülönböztetjük az IAD-t (intelligens segédeszközök, intelligens segédeszközök ) és a TD-t (teleoperált robotok, teleoperált robotok ).
Egy ipari gyártási műhelyben a kobot megvalósításának ugyanazok a céljai vannak, mint a „klasszikus” robotnak - ergonómia és biztonság (segíti a nehéz munkát), a termelékenység növekedése -, de számos előnye lehet:
Egyes szerzők, például Michel Devy (2012) úgy vélik, hogy az iparág most is profitálhat a „szolgáltató robotika” kutatásának eredményeiből .
A nem kooperatív robotok azonban továbbra is érdekesebbek a nagyon nagy sebességű műveleteknél. Ezenkívül a gyártókat a kobotok bizonyos tulajdonságai inspirálják a nem kooperatív robotok felszerelésére, különös tekintettel a biztonságra, hogy lehetővé tegyék a biztonságos házak eltávolítását.
Ugyanazon a munkaterületen, vagy sem, a tárgyak robot ( rabszolga ) és kezelő általi együttes kezelése Xavier Lamy (2011) szerint három fő formát ölthet:
párhuzamos együttes kezelés a robot lemásolja az ember mozgását, és hozzáadja erejét az ember erőfeszítéséhez; ortotikus komanipuláció a robot úgy néz ki, mint egy exoskeleton vagy orthosis típusú protézis ; a kezelő oldalon az erők eloszthatók a kezelő végtagjának több érintkezési pontján; soros comanipuláció ebben az esetben az emberi kezelő, a robot és az eszköz egy sor kinematikai láncot alkot ; a szerszám végső mozgása a kezelő és a robot mozgásából származik, általában hordozható eszközön keresztül, például elektromos csavarhúzóval , de sokkal összetettebb szinergiák lehetségesek, például laparoszkópos műtétek során.Abban az esetben, ha a kezelő távol áll a csutkától, vagy sötétben, víz alatt, vákuumban kell működnie, vagy mikroszkópos léptékű manipulációkat kell végrehajtania ... akkor az érzékelők lehetővé tehetik az operátor számára, hogy jobban ellenőrizhesse a kezelő műveleteit kobot . Különösen, és példaképpen, egy erő érzékelő (elhelyezkedik effektor ), kapcsolódó erővel hurok lehetővé teszi az üzemeltető megtekintésekor a jelenet egy mikroszkóp (lehetőleg sztereoszkópia) a mérés ideje. Nagyon precíz mikro-mozgásokat. Ekkor a kéz mozgását vezérlő kéz mechanikus impedanciája vezérli a kobotot.
A viszkozitási elemet tartalmazó és a robotok természetes merevségét játszó vezérlőrendszer elnyomhatja az operátor kezének remegését, ami nagyon hasznos a precíziós munkához (óragyártás, mikrohullám, mikrohegesztés stb. ).
Az ipari kobotika a repülés , a szárazföldi szállítás , a hajóépítés és az élelmiszeripar nagy ipari csoportjain belül fejlődik .
Ez elsősorban a nehéz és fáradságos feladatokra adott válasz, vagy nagyon alacsony hozzáadott értékkel . A robot közvetlenül segíti a kezelő mozdulatát azáltal, hogy növeli a forró, nehéz vagy terjedelmes alkatrészek biztonságos kezeléséhez szükséges képességeit, vagy éppen ellenkezőleg, túl kicsi ahhoz, hogy a szükséges jellemzőkkel természetesen be lehessen lépni, miközben alkalmazkodik a gép jellemzőihez. Szintén hatékonyabb környezetek fejlesztéséről, az idő (szekvenálás, tűzellenőrzés stb.) És a felhasznált felület (az ipari robotcella térfogata) minimalizálásáról, valamint az egyszerűség és a termelékenység maximalizálásáról szól.
A kobotikumot a munkahelyi egészségvédelem és biztonság terén is kínálják megoldásként a munkaállomás ergonómiájának és a mozgásszervi betegségek megelőzésének bizonyos problémáinak kezelésére .
A kobotika bizonyos esetekben abban különbözhet az exoskeletonok alkalmazásától , hogy a felhasználó kívül esik a mechanizmuson, ahogy a drón pilótája is az általa irányított repülőgépen kívül van; néhány szerző ennek ellenére az exoskeletont a kobotok kategóriájába sorolja.
A piac nagyon erőteljesen növekszik a 2010-es években. 2017, ahol 9000 kobot haladt el világszerte (+ 80% 2016-hoz képest), és 2023 között a kobotikák piaca a dollár 284 millióról több mint öt milliárdra nőhet a kutatás szerint cég BIS Research .
2018-ban a Universal Robots alapított Odense , Dánia 2005-ben, a domináns cég az ágazatban 60% -os piaci részesedést, és több mint 25.000 eladott cobots 2008 és 2018 Franciaországban néhány cobotics játékosok, mint STAUBLI , MIP -Robotics és Isybot.
Az ipari robotokkal ellentétben a kobotok szigorú kinetikus energia- korlátozásokkal rendelkeznek, hogy elkerüljék az emberi üzemeltetők sérülését. Mozgó részeik nem haladhatják meg a négy joule-t a visszarúgás nélküli mozgáshoz, vagy a tíz joule-t a szabad mozgáshoz (a liftajtók kinyílása) vagy a visszarúgáshoz. Bármilyen cobot telepítéshez kockázatelemzésre is szükség van a 2006/42 / CE (en) „Machines” irányelv szerint, amely kiterjedtebb, mint egy ipari roboté , amelynek ketrecben kell maradnia.
Főleg orvosi robotok (például a Da Vinci vagy a ZEUS robotok ), telemedicina vagy személyes segítségnyújtás és rehabilitáció képviselik .
Ez egy innovatív út a FÁK számára . Robotok, leggyakrabban humanoidok (például NAO és Robonaut ) használatával áll távoli kommunikáció létrehozására, ahol a robot partneri szerepet játszik gesztusainak, testtartásainak online utánzásával és a hang reprodukálásával .
A kutatás célja a kobotika teljesítményének javítása, többek között akkor is, ha a robot szokatlan környezetben van (víz, űrvákuum), vagy mikroszkopikus vagy nanometrikus skálán dolgozik (például a haptik és az aktuátorok sajátos problémáit vetik fel) .
A kobotikumokat tanulmányozzák Franciaországban a CEA-ban (különösen a LIST teleoperációs és kobotikai laboratóriumban), bizonyos vállalatoknál (például az RB3D ) és az IRT-nél (például az IRT Jules Verne), és egyre inkább egyes egyetemeken és nagy iskolákban. Ez a téma a különleges tanítási robotika tanfolyamok (például a robotika lehetőséget ENSEIRB-MATMECA ) vagy cognitics (például a ENSC ). Újabban bizonyos robotikai események programjaiban (például Innorobot-Lyon 2013), valamint az országos „robotika” tervben (2013. március), amelyet a termelés-helyreállítási minisztérium ismertetett .
A Gépipari Ipari Műszaki Központ segíti azokat a vállalatokat, amelyek integrálni kívánják a kobotikát, mind a terméktervezésben, mind a vállalat megvalósításában, a biztonsági integráció szempontjából, hogy megfeleljenek az egészségvédelemmel és a biztonsággal kapcsolatos szabályozási korlátoknak.
2016-ban az Arts et Métiers ParisTech (ENSAM) bejelentette, hogy elindítja lille campusát, a ColRobot nevű új kollaboratív robotikára szakosodott mesterképzést.
Bizonyos mértékig a motorizált exoskeletons és a mecha a fenti vitával együtt kobotnak tekinthető: ezek pilotált robotok, amelyek segítik a pilóta mozgását, de nem önállóak, a különbség az, hogy általában "belülről" irányítják őket.
Az F / X2, nagyon különleges effektusok ( Richard Franklin , 1991 ) filmben Rollie Tyler ( Bryan Brown ) egy bohócrobotot használ, amely a mozgását reprodukálja, hogy helikopterrel harcoljon vagy pilóta legyen.