協(xié)作式機(jī)器人(cobots)是“協(xié)作”(collaborate) 和“機(jī)器人”(robot)的合成詞。得益于人機(jī)協(xié)作的優(yōu)勢(shì)，這些自主機(jī)器在制造領(lǐng)域日益普及，人機(jī)協(xié)作，也達(dá)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(lái)探討5G提供的網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放如何幫助服務(wù)供應(yīng)商確保更安全的協(xié)作式機(jī)器人環(huán)境。

　　“協(xié)作式機(jī)器人”充分結(jié)合了人類(lèi)的智慧與機(jī)器人的高效，但它們?cè)谕苿?dòng)工業(yè)變革的同時(shí)，也存在著風(fēng)險(xiǎn)和隱患，好比人類(lèi)與機(jī)器人之間的協(xié)作，需要應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的QoS(Quality of Service 服務(wù)質(zhì)量)才能最大限度地減少執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)期間的風(fēng)險(xiǎn)。在5G快速發(fā)展的今天，如何能確保更完整的協(xié)作式機(jī)器人環(huán)境呢?

　　靈活的“模塊化可重組式工廠(chǎng)”通常被稱(chēng)為微型工廠(chǎng)——這類(lèi)工廠(chǎng)正日益廣受歡迎，尤其是批量型和離散型制造商。為了實(shí)現(xiàn)自我優(yōu)化制造，微型工廠(chǎng)必須滿(mǎn)足不斷變化、由產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)所產(chǎn)生的日益增長(zhǎng)的需求。通過(guò)獲得數(shù)字服務(wù)、自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)(機(jī)器人、協(xié)作式機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AGV))來(lái)提高生產(chǎn)效率和增進(jìn)數(shù)據(jù)整合至關(guān)重要，但這同樣需要建立安全、可靠的動(dòng)態(tài)連接。

　　協(xié)作式機(jī)器人面臨的要求

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

　　各行業(yè)正在迅速邁向機(jī)器人-人類(lèi)協(xié)作。機(jī)器人可以比人類(lèi)更快完成重復(fù)性任務(wù)，而且出錯(cuò)率更低。需要有幾十個(gè)生產(chǎn)單元，并且每個(gè)單元都需要通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)現(xiàn)不同的延遲量，才能滿(mǎn)足每個(gè)協(xié)作式機(jī)器人機(jī)器單元的需求。由于車(chē)間內(nèi)將有數(shù)百個(gè)機(jī)器人在有限的網(wǎng)絡(luò)資源下工作，因此需要一個(gè)解決方案來(lái)靈活地允許機(jī)器人應(yīng)用根據(jù)具體任務(wù)向網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求QoS。

　　用于協(xié)作式機(jī)器人的5G網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放

　　以下這個(gè)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(cè)到的相關(guān)具體服務(wù)請(qǐng)求觸發(fā)。

　　電信運(yùn)營(yíng)商可以向機(jī)器人應(yīng)用供應(yīng)商提供服務(wù)應(yīng)用編程接口(API)，使應(yīng)用能夠按需向?qū)＞W(wǎng)請(qǐng)求專(zhuān)用QoS，從而以恰當(dāng)?shù)难舆t量控制機(jī)器人臂。愛(ài)立信與日立和佐治亞理工學(xué)院一起創(chuàng)建了一項(xiàng)解決方案，通過(guò)讓人類(lèi)操作員分擔(dān)工作負(fù)擔(dān)來(lái)提高協(xié)作式機(jī)器人的生產(chǎn)力。而該解決方案是通過(guò)愛(ài)立信高速、可靠和安全的5G核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。該網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)程控制客戶(hù)端應(yīng)用進(jìn)行配置，能夠確保機(jī)器人和人類(lèi)操作員之間的互動(dòng)安全，并讓機(jī)器人遵守實(shí)時(shí)指導(dǎo)。

　　描述了日立連接5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)的解決方案及網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放的作用。網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放通過(guò)API開(kāi)放以下核心功能：

　　設(shè)備(如機(jī)器人)以無(wú)線(xiàn)方式接入5G網(wǎng)絡(luò)

　　認(rèn)證并授權(quán)應(yīng)用(機(jī)器人遠(yuǎn)程控制客戶(hù)端)用戶(hù)以受控和安全的方式與機(jī)器人進(jìn)行通信

　　如視頻中所示，通過(guò)一個(gè)專(zhuān)為協(xié)作式機(jī)器人具體任務(wù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用更改QoS

　　通過(guò)機(jī)器人遠(yuǎn)程控制客戶(hù)端，顯示整個(gè)任務(wù)和每個(gè)生產(chǎn)單元的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

　　為電信運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的效益

　　電信運(yùn)營(yíng)商可將5G網(wǎng)絡(luò)能力變現(xiàn)，并提供給各行業(yè)(如制造業(yè)和汽車(chē)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(luò)帶寬和時(shí)延，并改善特定用戶(hù)設(shè)備(UE)和應(yīng)用之間的通信。

　　為企業(yè)帶來(lái)的效益

　　企業(yè)可以獲得諸多效益，包括改善和實(shí)現(xiàn)靈活的模塊化可重組式工廠(chǎng)(微型工廠(chǎng))，以及提供自動(dòng)化服務(wù)和機(jī)器人技術(shù)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限(在根據(jù)需要協(xié)調(diào)每個(gè)組成部分的行動(dòng)時(shí)所必不可少的)。由于有數(shù)以百計(jì)的生產(chǎn)單位和設(shè)備，因此為了正確運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)切片效率并減少對(duì)關(guān)鍵任務(wù)的影響，既要確保精度，又要保證延遲量。