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聪明的开发人员利用内置处理器支持安全关键型应用
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2022-11-28
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软件在控制车辆和设备方面继续发挥着越来越重要的作用。同时，软件错误的不可避免性威胁着软件控制机器与人类交互的应用程序的安全操作。例如，在协作机器人技术中，机器人和人类近距离工作，软件错误会直接导致对人类的身体伤害。软件在控制车辆和设备方面继续发挥着越来越重要的作用。同时，软件错误的不可避免性威胁着软件控制机器与人类交互的应用程序的安全操作。例如，在协作机器人技术中，机器人和人类近距离工作，软件错误会直接导致对人类的身体伤害。对于这些应用程序和其他机器操作中的计算机系统错误可能危及人类的应用程序，设计人员需要在基础层面上将安全控制构建到他们的系统中。巧妙使用微控制器 (MCU) 和数字信号处理器 (DSP) 中已内置的硬件功能有助于减轻硬件或软件错误的影响。对于这些应用程序和其他机器操作中的计算机系统错误可能危及人类的应用程序，设计人员需要在基础层面上将安全控制构建到他们的系统中。巧妙使用微控制器 (MCU) 和数字信号处理器 (DSP) 中已内置的硬件功能有助于减轻硬件或软件错误的影响。自动化和手工劳动在广泛的产品成本和功能范围内继续相互补充。虽然自动化可以有效地交付大批量、低成本的产品，但手动装配对于高成本、小批量产品的生产最为有效。协作机器人提供了一种混合方法，旨在融合每种方法的优势（图 1）。自动化和手工劳动在广泛的产品成本和功能范围内继续相互补充。虽然自动化可以有效地交付大批量、低成本的产品，但手动装配对于高成本、小批量产品的生产最为有效。协作机器人提供了一种混合方法，旨在融合每种方法的优势（图 1）。图 1：协作机器人系统提供了一种混合方法，融合了手动生产和自动化系统的优势。（来源：ABB/欧洲机器人论坛）图 1：协作机器人系统提供了一种混合方法，融合了手动生产和自动化系统的优势。（来源：ABB/欧洲机器人论坛）协作机器人系统旨在与特定工作区域内的人直接合作。这种混合方法结合了机器人宝贵的力量和耐力与人类解决问题的能力。同时，这种方法给人类工作者带来了重大风险。协作机器人系统旨在与特定工作区域内的人直接合作。这种混合方法结合了机器人宝贵的力量和耐力与人类解决问题的能力。同时，这种方法给人类工作者带来了重大风险。机器人系统可以以极大的加速度摆动机械臂，并以强大的力量抓取物体。放置在工作单元中的典型机器人在与人类工人协作时被限制在明确定义的操作窗口内移动，但在维护人员照料系统时在更大的限制范围内移动（图 2）。很少允许机器人系统在有人在场的情况下穿过其完整的最大包络线。机器人系统可以以极大的加速度摆动机械臂，并以强大的力量抓取物体。放置在工作单元中的典型机器人在与人类工人协作时被限制在明确定义的操作窗口内移动，但在维护人员照料系统时在更大的限制范围内移动（图 2）。很少允许机器人系统在有人在场的情况下穿过其完整的最大包络线。图 2：工业机器人需要深入嵌入的安全机制，以确保在与正常生产和维护相关的特定区域内安全运行。（来源：美国劳工部职业安全与健康管理局）图 2：工业机器人需要深入嵌入的安全机制，以确保在与正常生产和维护相关的特定区域内安全运行。（来源：美国劳工部职业安全与健康管理局）传统的机器人装配系统设计有物理限制或围栏隔离的工作区域，以保护附近的人员（图 3）。当与一个或多个人近距离工作时，协作机器人系统在工作单元中几乎没有设计物理保护。相反，这些系统依赖于内置机制来确保安全运行。在这样的系统中，由软件错误或硬件故障引起的系统级错误很容易让可移动的机械臂加速进入人体或进行一些物理运动，这可能会给协作中的人类带来直接风险。传统的机器人装配系统设计有物理限制或围栏隔离的工作区域，以保护附近的人员（图 3）。当与一个或多个人近距离工作时，协作机器人系统在工作单元中几乎没有设计物理保护。相反，这些系统依赖于内置机制来确保安全运行。在这样的系统中，由软件错误或硬件故障引起的系统级错误很容易让可移动的机械臂加速进入人体或进行一些物理运动，这可能会给协作中的人类带来直接风险。
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