Pieaugošās digitalizācijas un tīklu veidošanas apstākļos darba pasaulē, kas pazīstama arī kā 4. industriālā revolūcija, robotu lietojumprogrammas spēlē galveno lomu. Arvien vairāk nozaru atklāj robotu sistēmu iespējamos pielietojumus. Izplatītie priekšstati par robotiem, kas sastopami zinātniskās fantastikas literatūrā un filmās, galvenokārt attēlo mašīnas, kas ir vairāk vai mazāk līdzīgas cilvēkam („humanoīdi”) un veic mums nepatīkamos darbus.
No mašīnu ražotāja viedokļa roboti ietilpst automatizācijas tehnoloģiju jomā. Saskaņā ar Direktīvu 2006/42/EK rūpnieciskie roboti ir „universālas automātiskas kustības mašīnas ar vairākiem asiem, kuru kustības ir brīvi programmējamas kustību secības un trajektoriju vai leņķu ziņā un, ja nepieciešams, ar sensoru vadību. „Šie rūpnieciskie roboti ir aprīkoti ar satvērējiem, instrumentiem vai citu ražošanas aprīkojumu un var veikt manipulācijas vai ražošanas uzdevumus”. Šis apraksts ļauj atšķirt robotu no mašīnas, kas – vai tā būtu cigarešu automāts vai frēzēšanas stends – nepiedāvā šādu elastīguma līmeni. Robotu vienmēr var programmēt un pārveidot dažādiem uzdevumiem.
Atšķirībā no zinātniskās fantastikas, humanoīdie roboti, kas pazīstami arī kā androīdi, līdz šim gandrīz nav spēlējuši nozīmīgu lomu darba pasaulē. Klasisks rūpniecības robots parasti tiek skaidri uztverts kā mašīna, nevis kā cilvēkam līdzīgs. Pirmie industriālie roboti ar elektromehāniskajiem piedziņas mehānismiem parādījās tirgū 1960. un 1970. gados un sākotnēji tika izmantoti automobiļu rūpniecībā.
Kā tā saucamie “industriālie manipulatori”, tiem ir kustīga roka, pie kuras piestiprināts instruments vai satvērējs. Reālajā nozīmē manipulators attiecas uz to īpašo robotizētās sistēmas daļu, kas ir kustīga un mijiedarbojas ar apkārtējo vidi. Lielākajai daļai rūpniecisko robotu ir maksimums sešas ass, kas nodrošina sešas neatkarīgas kustības iespējas. Pateicoties šīm sešām brīvības pakāpēm, robots-satvērējs var novietot komponentu jebkurā trīsdimensiju telpas vietā.
Visbiežāk izmantotie roboti ir roboti ar šarnīrveida rāmi. Satveršanas ierīces, skavas vai instrumenti var tikt piestiprināti pie kustīgās rokas.
Pēdējo dažu gadu laikā ir izstrādātas daudzas jaunas robotu koncepcijas, no kurām dažas jau tiek testētas vai izmantotas praksē. Pašreizējās svarīgākās tendences robotu tehnikā ir šādas:
Roboti kļūst mazāki un vieglāki, tā saucamie vieglie roboti kļūst arī arvien mobilāki, un putekļsūcēju roboti un zāles pļāvēju roboti ir stingri nostiprinājušies privātajā sfērā.
Roboti iekļūst arvien vairāk un vairāk nozarēs un darbības jomās. Tie jau sniedz atbalstu ne tikai ražošanā, bet arī, piemēram, loģistikā, lauksaimniecībā, veselības aprūpē un daudzās citās jomās.
Robotu modeļi kļūst arvien daudzveidīgāki un parādās visdažādākajos izpildījumos, piemēram, kā pārvietojamas transporta kastes, pārvietojami norādes vai ratiņi intelektuālai palīdzībai utt.
Roboti vairs nav slēgti vai aizliegti aiz aizsargbarjerām, bet strādā plecu pie pleca ar cilvēku kolēģiem (kopīgi roboti) bez jebkādām nošķirošām aizsargierīcēm.
Tā saucamās sadarbības sistēmas, kurās mašīna neaizstāj cilvēkus, bet drīzāk cilvēki un mašīnas strādā kopā, piedzīvo īpašu uzplaukumu. Šo cilvēka un robota sadarbības lietojumprogrammu mērķis ir efektīvi apvienot robotizētas sistēmas priekšrocības, piemēram, jaudu, precizitāti un reproducējamību bez noguruma, ar cilvēka īpašajām īpašībām, piemēram, intuīciju un reaģēšanas elastību. Šāda veida roboti ir pazīstami arī kā koboti (sadarbības roboti).
HRC sistēmas piedāvā jaunas iespējas, bet arī rada jaunu darba drošības problēmu, jo šajās jaunajās robotu darba vietās cilvēki un mašīnas strādā tiešā tuvumā vai tiešā kontaktā viens ar otru. Tāpēc klasiskās aizsardzības koncepcijas iekārtu drošībai var izmantot tikai ierobežotā apjomā, un ir nepieciešamas jaunas aizsardzības koncepcijas.
Mākslīgais intelekts (MI) ir paredzēts robotu iespēju paplašināšanai, piemēram, „redzes apmācības” un citu mašīnmācīšanās procesu veidā. Roboti jau sen patstāvīgi atpazīst komponentu izvietojumu un novietojumu vai nolasa QR kodus. Citas sistēmas sastāv no daudziem atsevišķiem elementiem kukaiņu formā („robokukaiņi”), kas sazinās un mijiedarbojas, izmantojot barības intelektu.
Fonā citiem tā saucamajiem 4.0 tendencēm un tehnoloģijām, piemēram, tīkliem, sensoru tehnoloģijām, miniaturizācijai utt. pastāvīgi parādās jaunas robotikas pielietojuma jomas, piemēram, mērīšanas un testēšanas tehnoloģijās. Pat ārpus rūpniecības un ražošanas vides roboti tuvinās cilvēkiem, piemēram, kā apkalpojošais personāls pansionātos, kur autonomi vadāmi viedie palīgi apkalpo traukus un dokumentē zāļu izsniegšanu.
Neskatoties uz visu entuziasmu par daudzajām jaunajām pielietojuma jomām, jo īpaši sadarbības robotu sistēmām, klasiskais robots būrī tuvākajā laikā neizzudīs. Jo dažās situācijās šie robotu pielietojumi turpina demonstrēt savas priekšrocības, piemēram
ja ir nepieciešams uzturēt augstu darba ātrumu,
ja ir nepieciešama maksimāla precizitāte,
ja komponenti rada traumu risku, piemēram, karstas virsmas vai asi griezumi,
ja darba vide ir kaitīga veselībai, piemēram, gāzu, karstuma, aukstuma, putekļu, radiācijas u. c. dēļ.
Klasiskais rūpniecības robots tika izstrādāts, lai veiktu bieži nepieciešamas funkcijas ražošanas procesos. Tipiski uzdevumi, kurus pēdējos gados veic roboti, ir, piemēram, komponentu pozicionēšana un apstrāde, sākot no metināšanas, frēzēšanas, urbšanas un kniedēšanas līdz atgriezumu noņemšanai, montāžai, gravēšanai, krāsošanai, pārklāšanai, līmēšanai un testēšanai, kā arī šķirošanai un iepakošanai un transportēšanai. Papildus šiem klasiskajiem uzdevumiem ražošanas vidē vienmēr ir robotu lietojumprogrammas, kas veic tādas darbības kā palīdzība un apkalpošana, aprūpe vai mājas darbi.
Priekšrocības darba drošības un veselības aizsardzības jomā
Robotizētu sistēmu izmantošana var sniegt lielu labumu darba drošībai un veselībai, kā arī darba drošībai un veselībai, jo roboti var
atbrīvot darbiniekus no bīstama vai smaga darba, piemēram, kad smagi komponenti tiek pacelti tieši vajadzīgajā brīdī,
uzņemties monotonu un nogurdinošu darbu ar pastāvīgi atkārtojamām kustību secībām,
veikt uzdevumus ergonomiski nepiemērotās darba vietās, kas nozīmētu ergonomiski neizdevīgu piespiedu pozu (darbs virs galvas, darbs uz ceļgaliem vai tupus).
Tāpēc robotu izmantošana var kļūt par soli ceļā uz veselībai labvēlīgu darba apstākļu radīšanu, īpaši ņemot vērā demogrāfiskās izmaiņas un darbaspēka novecošanos. No otras puses, ir svarīgi sekot līdzi iespējamam nepienācīgam psiholoģiskam stresam darbinieku vidū, piemēram, ja uzņēmums baidās, ka to aizstās robots. Tomēr daudzu ekspertu pozitīvā vīzija balstās uz pieņēmumu, ka roboti nepadarīs cilvēkus liekus, bet gan tos atbalstīs.
Roboti, tostarp sistēmas kopīgam darbam vai HRC sistēmas, ir pakļauti Mašīnu direktīvas 2006/42/EK darbības jomai. Dažkārt rūpnieciskie roboti tika uzskatīti par „nepilnīgām mašīnām”, kurām nebija nepieciešama CE marķējuma, bet tikai iekļaušanas deklarācija. Tomēr tas attiecas uz gadījumiem, kad robota piedziņas sistēma sākotnēji ir projektēta bez īpašas lietošanas. Tomēr pilnīga robotizēta sistēma, ieskaitot tā saucamo gala efektoru (piemēram, satvērēju vai instrumentu), ir uzskatāma par gatavu mašīnu.
Saskaņā ar Eiropas tiesību aktiem roboti, papildus Direktīvai 2006/42/EK, ir pakļauti arī Direktīvas 2014/30/ES, 2014/35/ES, noteiktos gadījumos 2014/53/ES un 2014/34/ES darbības jomai.
