Renesas -瑞萨×NexCOBOT：照亮人机协作功能安全之光

　　在大众的想象中，机器人助手往往会被描述成两种极端：一种是温顺的机械仆人，另一种则是具有自我意识且企图征服人类的机器霸主。而在现实世界中，机器人应用远比这些科幻概念来得实际。由于熟练劳动力的短缺、劳动力成本的上升，以及日益复杂的物流和供应链等因素，在工业制造领域，一种被称为“cobot”的“协作型机器人”正逐渐崭露头角。
　　根据Industry Research的数据，得益于人工智能（AI）技术的突破、数字化转型的推进，以及后疫情时代的全新制造理念，全球工业协作机器人的采用率不断加速攀升，市场规模预计将从2022年的7.71亿美元激增到2029年的16.6亿美元以上。

　　然而，在有关协作机器人的讨论中，常常被忽视的一点是如何采取最佳的整合措施，来确保人类与机器人之间进行安全、和谐地工作，特别是在这些“工业合作伙伴”物理距离越来越近时。

　　NexCOBOT的起源
　　NEXCOM，一家总部位于中国台湾省的全球智能解决方案供应商，该公司自2012年起在其物联网自动化解决方案业务部门内导入协作机器人系统的概念。该部门集结了一批专注于机器人和机器控制的工业自动化与软件专家。随着研发工作的成熟以及终端市场机会的扩大，2018年，这一团队被独立出来，成为今天的NexCOBOT。
　　“2018年，我们判断智能制造、工业物联网和机器人技术即将迎来蓬勃发展的黄金时期。”NexCOBOT总经理Jenny Shern表示，“随着AI、工业物联网和机器人技术的不断融合，我们洞察到一个宝贵机遇，并决定重组公司组织架构，专注于我们认为具有重要潜力的新兴垂直市场。”
　　背靠母公司NEXCOM强大的工业PC硬件平台和制造基础设施，NexCOBOT将注意力转向建立专注于安全协议的专用软件开发环境以及应用工程团队。
　　向市场普及协作机器人的功能安全性
　　NexCOBOT最初基于机器人套件与工业机器人设计培训课程，启动了一项针对网络合作伙伴、高校及技术学院的教育计划，这一地区性的努力为后续全球市场的拓展奠定了基石。目前已有完整的工业控制平台，其中涵盖了为机器制造商和机器人设计师制定的设计规格，以及EMC和信号隔离要求。
　　NexCOBOT的FuSa产品阵容现已发展出一系列硬件，包括工业机器人和EtherCAT运动控制器、远程安全数字IO及软件开发套件。不断增加的的应用场景，包括AI增强型半导体晶圆检测、缺陷检测、物体识别，以及在绿色废物回收应用中与人类并肩工作的传送带跟踪。

　　“我们最初要克服的挑战是如何提供模块化的产品。”Shern表示，“不同的客户需求各异，有的客户需要硬件设计的专业知识，有的则只需要软件支持，还有的则期待硬件集成软件的设计，又或者需要文档、功能安全培训和咨询服务。为了应对各种需求，我们提供开放的平台，并带来模块化设计的灵活性和可扩展性。”

　　
　　功能安全在协作机器人设计中占据更重要的位置
　　在NexCOBOT成立之初，许多工业制造商并没有考虑到功能安全（FuSa）。然而，随着自动化程度的不断提升，ISO等标准和监管机构开始更加密切关注如何确保安全的工业操作环境，NexCOBOT应运而生。

　　“最初，大家对功能安全的要求并不多。”Shern谈到，“虽然我们的一些客户已意识到新的ISO工业机器人安全标准即将出台，但在当时还并未普及。与此同时，我们与德国的一家合作伙伴共同开展了一项创新计划，推出一套完整的功能安全解决方案。因此，我们在这一领域早已做好准备；伴随市场不断发展，我们看到越来越多的客户对我们的解决方案有兴趣。”

　　瑞萨的技术助力加速FuSa的采用
　　2022年，NexCOBOT与瑞萨展开合作，共同设计数字安全IO接口，并开始采用瑞萨的RX微控制器（MCU）和RZ微处理器（MPU），以及预认证FuSa解决方案套件与自检库。尽管工业系统的设计周期通常比消费市场更长，但Shern指出，现在客户比以往任何时候都期望更快地获得全新FuSa设计与工作原型。为应对这一挑战，瑞萨针对通用处理器提供一站式功能安全解决方案，可帮助NexCOBOT将FuSa开发时间缩短三分之二——即从六年缩短至两年。
　　“瑞萨为嵌入式系统提供了非常完整、全面的FuSa解决方案。”Shern表示，“通常，在嵌入式系统的FuSa开发认证过程中，客户需要从不同的供应商分别采购硬件芯片组、实时操作系统（OS）软件和完整的安全库。将这些零碎的部分整合在一起，往往会很麻烦。而瑞萨带来的全面服务极大简化了这个过程，让我们的生活更加轻松，也使我们的项目更容易推进。”
　　瑞萨期待与NexCOBOT持续合作，共同推进工业安全标准，促进人机协作更加紧密和高效，从而携手开启工业自动化的新纪元。