I robot collaborativi hanno portato grandi cambiamenti ai processi industriali e alle aziende, realizzando un collegamento tra esseri umani e robot, fornendo maggiore efficienza, flessibilità e prestazioni.
Una struttura collaborativa può essere ottenuta in diversi modi. In realtà, con funzionalità di sicurezza aggiuntive e una corretta integrazione, la maggior parte dei robot convenzionali può diventare "collaborativa".
Secondo lo standard di sicurezza ISO 10218-1 del 2012, esistono quattro diversi tipi di operazioni robotiche collaborative
• Arresto controllato con classificazione di sicurezza: quando un operatore si trova all'interno dello "spazio di lavoro collaborativo", l'attività collaborativa del robot di "arresto controllato con classificazione di sicurezza" impedisce al robot di muoversi, ma le unità robotiche continuano a funzionare. L'area di lavoro collaborativa è un'area di lavoro condivisa in cui il robot e l'operatore possono lavorare insieme per completare le attività. Una delle peculiarità di questo concept è una stazione di carico manuale.
• Guida manuale: il funzionamento del robot "a guida manuale" consente il movimento del robot tramite input diretto da un sistema controllato manualmente da un operatore. Quando un operatore entra nell'area di lavoro condivisa, il robot rimarrà a un arresto controllato fino a quando l'operatore non attiva il sistema di guida manuale con un interruttore di abilitazione.
• Monitoraggio della velocità e dello spazio libero: è il punto in cui il robot e l'operatore possono viaggiare nello spazio di lavoro condiviso contemporaneamente, a condizione che l'operatore mantenga la distanza di separazione protettiva predeterminata dal robot. Questo tipo di applicazione collaborativa è generalmente monitorata da uno scanner di area laser di sicurezza. Per calcolare la distanza di separazione viene utilizzata una misurazione basata sulla velocità del robot, sulla velocità dell'operatore e sul tempo di risposta del sistema. La distanza di separazione dovrebbe essere aumentata man mano che il robot si muove più velocemente.
• Forza intrinseca e limitazione della potenza per progettazione: l'attività collaborativa che richiede "limitazione della potenza e della forza per progettazione o controllo intrinseco" richiede uno speciale robot con potenza incorporata o force feedback, che gli consenta di rilevare il contatto umano. Questa è la forma più comune di collaborazione tra robot ed è adatta per applicazioni in cui un operatore deve trovarsi regolarmente nella stessa area del robot.
I quattro tipi di operazioni robotiche collaborative consentono diversi gradi di interazione uomo-robot. Ogni stile consente di rimuovere alcuni o tutti i recinti di sicurezza, in base alla valutazione del rischio.