協(xié)作式機器人(cobots)是“協(xié)作”(collaborate) 和“機器人”(robot)的合成詞。得益于人機協(xié)作的優(yōu)勢，這些自主機器在制造領域日益普及，人機協(xié)作，也達到了前所未有的高度，逐漸改變著現(xiàn)代工業(yè)的工作環(huán)境。今天，我們就來探討5G提供的網(wǎng)絡能力開放如何幫助服務供應商確保更安全的協(xié)作式機器人環(huán)境。

　　“協(xié)作式機器人”充分結合了人類的智慧與機器人的高效，但它們在推動工業(yè)變革的同時，也存在著風險和隱患，好比人類與機器人之間的協(xié)作，需要應用驅(qū)動的QoS(Quality of Service 服務質(zhì)量)才能最大限度地減少執(zhí)行關鍵任務期間的風險。在5G快速發(fā)展的今天，如何能確保更完整的協(xié)作式機器人環(huán)境呢?

　　靈活的“模塊化可重組式工廠”通常被稱為微型工廠——這類工廠正日益廣受歡迎，尤其是批量型和離散型制造商。為了實現(xiàn)自我優(yōu)化制造，微型工廠必須滿足不斷變化、由產(chǎn)品驅(qū)動的市場所產(chǎn)生的日益增長的需求。通過獲得數(shù)字服務、自動化和機器人技術(機器人、協(xié)作式機器人、無人機、自動導引車(AGV))來提高生產(chǎn)效率和增進數(shù)據(jù)整合至關重要，但這同樣需要建立安全、可靠的動態(tài)連接。

　　協(xié)作式機器人面臨的要求

　　這種使用了可重組的，模塊化機器的高度混合型工廠，可能需要能快速響應不斷變化的物流和最終裝配規(guī)格的智能機器人。而這一自動化水平和多個機器人系統(tǒng)之間的相互依賴性仍處于早期發(fā)展階段，可能需要幾年時間才能成熟。因此，可重復編程的協(xié)作式機器人在填補這一自動化空白方面發(fā)揮著重要作用。

　　各行業(yè)正在迅速邁向機器人-人類協(xié)作。機器人可以比人類更快完成重復性任務，而且出錯率更低。需要有幾十個生產(chǎn)單元，并且每個單元都需要通過5G網(wǎng)絡切片實現(xiàn)不同的延遲量，才能滿足每個協(xié)作式機器人機器單元的需求。由于車間內(nèi)將有數(shù)百個機器人在有限的網(wǎng)絡資源下工作，因此需要一個解決方案來靈活地允許機器人應用根據(jù)具體任務向網(wǎng)絡請求QoS。

　　用于協(xié)作式機器人的5G網(wǎng)絡能力開放

　　以下這個用例可以用于從制造業(yè)到采礦業(yè)等諸多行業(yè)。這些行業(yè)中的QoS按需控制由檢測到的相關具體服務請求觸發(fā)。

　　電信運營商可以向機器人應用供應商提供服務應用編程接口(API)，使應用能夠按需向?qū)＞W(wǎng)請求專用QoS，從而以恰當?shù)难舆t量控制機器人臂。愛立信與日立和佐治亞理工學院一起創(chuàng)建了一項解決方案，通過讓人類操作員分擔工作負擔來提高協(xié)作式機器人的生產(chǎn)力。而該解決方案是通過愛立信高速、可靠和安全的5G核心網(wǎng)實現(xiàn)的。該網(wǎng)絡通過一個遠程控制客戶端應用進行配置，能夠確保機器人和人類操作員之間的互動安全，并讓機器人遵守實時指導。

　　描述了日立連接5G網(wǎng)絡時的解決方案及網(wǎng)絡能力開放的作用。網(wǎng)絡能力開放通過API開放以下核心功能：

　　設備(如機器人)以無線方式接入5G網(wǎng)絡

　　認證并授權應用(機器人遠程控制客戶端)用戶以受控和安全的方式與機器人進行通信

　　如視頻中所示，通過一個專為協(xié)作式機器人具體任務設計的應用更改QoS

　　通過機器人遠程控制客戶端，顯示整個任務和每個生產(chǎn)單元的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

　　為電信運營商帶來的效益

　　電信運營商可將5G網(wǎng)絡能力變現(xiàn)，并提供給各行業(yè)(如制造業(yè)和汽車業(yè))使用。部署易于使用的API將提高安全性、獲得合適的網(wǎng)絡帶寬和時延，并改善特定用戶設備(UE)和應用之間的通信。

　　為企業(yè)帶來的效益

　　企業(yè)可以獲得諸多效益，包括改善和實現(xiàn)靈活的模塊化可重組式工廠(微型工廠)，以及提供自動化服務和機器人技術訪問權限(在根據(jù)需要協(xié)調(diào)每個組成部分的行動時所必不可少的)。由于有數(shù)以百計的生產(chǎn)單位和設備，因此為了正確運用網(wǎng)絡切片效率并減少對關鍵任務的影響，既要確保精度，又要保證延遲量。