5G如何帮助服务供应商确保更安全的协作式机器人环境

协作式机器人（cobots）是“协作”（collaborate） 和“机器人”（robot）的合成词。得益于人机协作的优势，这些自主机器在制造领域日益普及，人机协作，也达到了前所未有的高度，逐渐改变着现代工业的工作环境。今天，我们就来探讨5G提供的网络能力开放如何帮助服务供应商确保更安全的协作式机器人环境。

“协作式机器人”充分结合了人类的智慧与机器人的高效，但它们在推动工业变革的同时，也存在着风险和隐患，好比人类与机器人之间的协作，需要应用驱动的QoS（Quality of Service 服务质量）才能最大限度地减少执行关键任务期间的风险。在5G快速发展的今天，如何能确保更完整的协作式机器人环境呢？

灵活的“模块化可重组式工厂”通常被称为微型工厂——这类工厂正日益广受欢迎，尤其是批量型和离散型制造商。为了实现自我优化制造，微型工厂必须满足不断变化、由产品驱动的市场所产生的日益增长的需求。通过获得数字服务、自动化和机器人技术（机器人、协作式机器人、无人机、自动导引车（AGV））来提高生产效率和增进数据整合至关重要，但这同样需要建立安全、可靠的动态连接。

协作式机器人面临的要求

这种使用了可重组的，模块化机器的高度混合型工厂，可能需要能快速响应不断变化的物流和最终装配规格的智能机器人。而这一自动化水平和多个机器人系统之间的相互依赖性仍处于早期发展阶段，可能需要几年时间才能成熟。因此，可重复编程的协作式机器人在填补这一自动化空白方面发挥着重要作用。

各行业正在迅速迈向机器人-人类协作。机器人可以比人类更快完成重复性任务，而且出错率更低。需要有几十个生产单元，并且每个单元都需要通过5G网络切片实现不同的延迟量，才能满足每个协作式机器人机器单元的需求。由于车间内将有数百个机器人在有限的网络资源下工作，因此需要一个解决方案来灵活地允许机器人应用根据具体任务向网络请求QoS。

用于协作式机器人的5G网络能力开放

以下这个用例可以用于从制造业到采矿业等诸多行业。这些行业中的QoS按需控制由检测到的相关具体服务请求触发。

电信运营商可以向机器人应用供应商提供服务应用编程接口（API），使应用能够按需向专网请求专用QoS，从而以恰当的延迟量控制机器人臂。爱立信与日立和佐治亚理工学院一起创建了一项解决方案，通过让人类操作员分担工作负担来提高协作式机器人的生产力。而该解决方案是通过爱立信高速、可靠和安全的5G核心网实现的。该网络通过一个远程控制客户端应用进行配置，能够确保机器人和人类操作员之间的互动安全，并让机器人遵守实时指导。

描述了日立连接5G网络时的解决方案及网络能力开放的作用。网络能力开放通过API开放以下核心功能：

设备（如机器人）以无线方式接入5G网络

认证并授权应用（机器人远程控制客户端）用户以受控和安全的方式与机器人进行通信

如视频中所示，通过一个专为协作式机器人具体任务设计的应用更改QoS

通过机器人远程控制客户端，显示整个任务和每个生产单元的统计数据。

为电信运营商带来的效益

电信运营商可将5G网络能力变现，并提供给各行业（如制造业和汽车业）使用。部署易于使用的API将提高安全性、获得合适的网络带宽和时延，并改善特定用户设备（UE）和应用之间的通信。

为企业带来的效益

企业可以获得诸多效益，包括改善和实现灵活的模块化可重组式工厂（微型工厂），以及提供自动化服务和机器人技术访问权限（在根据需要协调每个组成部分的行动时所必不可少的）。由于有数以百计的生产单位和设备，因此为了正确运用网络切片效率并减少对关键任务的影响，既要确保精度，又要保证延迟量。

如何将网络能力开放应用于无人机

该用例（到目前为止是微型工厂的最大用户）不仅适用于电子设备制造商，也适用于任何使用机器人来实现流程自动化的行业。一般情况下，这些模块和可重组式工厂的前期成本较低、易于扩展并且对小公司而言效率更高。电信运营商还可以通过建立在5G网络和网络能力开放之上的微型工厂概念帮助不同垂直行业实现工业4.0用例。

原文标题：我和我的机器人新“同事”

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