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tec.nicum 知識(shí)分享 | 保障人員與機(jī)器人之間的安全協(xié)作（下）

施邁賽工業(yè)開關(guān)制造（上海）有限公司

2024/1/10 14:49:56

上期我們說道，人與機(jī)器人之間的安全協(xié)作首先需要建立規(guī)范基礎(chǔ)，目的是為機(jī)器人配備防護(hù)裝置來保護(hù)人員，確保其成為真正的協(xié)作機(jī)器人。

機(jī)器人技術(shù)有多個(gè)專門標(biāo)準(zhǔn)或 C 類標(biāo)準(zhǔn)，包括：

EN ISO 10218《機(jī)器人和機(jī)器人裝備工業(yè)機(jī)器人的安全要求》分為第 1 部分（機(jī)器人）和第 2 部分（機(jī)器人系統(tǒng)和集成）。對應(yīng)國標(biāo)：GB 11291.1-2011和GB 11291.2-2013，規(guī)定了適用于機(jī)器人單元的安全要求。
EN ISO 11161 《機(jī)械安全集成制造系統(tǒng) 基本要求》（GB/T 16655-2008）
ISO/TS 15066 《機(jī)器人與機(jī)器人裝備協(xié)作機(jī)器人》（GB/T 36008-2018）

通往符合 ISO/TS 15066 的協(xié)作工作

系統(tǒng)的途徑（* 對應(yīng)國標(biāo)：GB/T 36008-2018）

協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)可以通過三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)：

1.使用符合 EN ISO 10218-1 標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人。

2.根據(jù) EN ISO 10218-2 的要求將機(jī)器人集成到機(jī)器人單元中，并在適當(dāng)?shù)那闆r下應(yīng)用 EN ISO 11161。

3.按照ISO/TS 15066設(shè)計(jì)協(xié)作區(qū)域。

EN ISO 10218 規(guī)定了在設(shè)計(jì)機(jī)器人單元安全措施時(shí)必須考慮的區(qū)域，即最大區(qū)域、限制區(qū)域、操作區(qū)域和保護(hù)區(qū)域。此外，協(xié)作機(jī)器人也有一個(gè)協(xié)作區(qū)域，EN ISO 10218-1 和 ISO/ TS 15066 都對此進(jìn)行了概述。在這一區(qū)域內(nèi)，人員和機(jī)器人可以相互協(xié)作。相應(yīng)的運(yùn)行模式被稱為 "協(xié)作運(yùn)行"。

協(xié)作運(yùn)行的具體要求

那么，根據(jù) ISO/TS 15066 標(biāo)準(zhǔn)，作為 "協(xié)同工作系統(tǒng) "的機(jī)器人單元在設(shè)計(jì)和規(guī)劃方面有哪些具體要求呢？

一旦確定了單元布局，設(shè)計(jì)人員就應(yīng)確定危險(xiǎn)并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。這將得出需要采取的措施，以最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)。ISO/TS 15066 中概述了協(xié)同工作系統(tǒng)允許采取的措施，并規(guī)定了相關(guān)要求。

核心流程：設(shè)計(jì)機(jī)器人單元的布局

設(shè)計(jì)布局是機(jī)器人協(xié)作單元風(fēng)險(xiǎn)最小化的核心流程。布局定義了包括協(xié)作區(qū)在內(nèi)的上述區(qū)域，以及通往危險(xiǎn)區(qū)域的通道。這一重要步驟必須考慮到人機(jī)界面的人體工程學(xué)，以及機(jī)器人任何超限運(yùn)動(dòng)（例如在啟動(dòng)緊急停止裝置后）可能需要的額外空間。

考慮特殊危險(xiǎn)

設(shè)計(jì)師或安全工程師的職責(zé)之一是考慮機(jī)器人的特殊危險(xiǎn)性，并將其納入風(fēng)險(xiǎn)評估。畢竟，將人和機(jī)器人及其工作區(qū)域分開是有充分理由的。EN ISO 10218-1 和 EN ISO 10218-2 附錄 A 中的危險(xiǎn)清單是一個(gè)有用的輔助工具，它專門針對機(jī)器人和機(jī)器人單元中的危險(xiǎn)。

一個(gè)特殊的潛在危險(xiǎn)是機(jī)器人執(zhí)行高能量和高范圍動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)，這意味著它們的運(yùn)動(dòng)軌跡可能難以預(yù)測。在某些情況下，還必須考慮到多個(gè)機(jī)器人在同一操作區(qū)域工作的情況?？紤]到這一點(diǎn)，需要明確定義協(xié)作空間，同一空間（即機(jī)器人的工作區(qū)域）內(nèi)的每個(gè)操作人員都必須隨身攜帶自己的控制元件。此外，還需要用于軸和空間限制的故障安全軟件，通常由機(jī)器人制造商提供。