协作机器人——几个(gè)方面的安(ān)全标(biāo)准
说到协作机器人,大家常(cháng)常会提到安全性。因(yīn)结构、材质、自重负载(zǎi)比等差异,有别于传统工(gōng)业机器人,协作机器人是一种轻量化,且安(ān)全友好的机器人品(pǐn)类,具(jù)备与人共享(xiǎng)工作(zuò)空间的条件。而安全(quán)性则可谓是(shì)协作机(jī)器人(rén)的入门必备条件。早在ABB开发双臂(bì)机(jī)器人(rén)Yumi时(shí)期,现任艾利特产品和应用总(zǒng)监蔡(cài)嵩林就开始(shǐ)关注协作(zuò)机器人安规。这也是目前(qián)他(tā)接触客(kè)户时最(zuì)常被为问起(qǐ)的话题之(zhī)一(yī)。
根据国(guó)际(jì)机器人联合(hé)会IFR报告中描述,协作(zuò)工业机(jī)器人是一类与人协作完成任务的工业机器人。其中一类是符合(hé)ISO10218-1标准的,采取了固有安全设计、保护性(xìng)措施和标识的工业(yè)机(jī)器人。一类是未遵循ISO10218-1而是符合专门的安全标(biāo)准的(de)协作用途机器人,例如卫生(shēng)保健、食品行业的协作式(shì)特种(zhǒng)机器(qì)人。
从几个方面来梳(shū)理协作(zuò)机器人的相关安全标准(zhǔn)
通过一张图了解协作机(jī)器人(rén)的安全标准(zhǔn)——按(àn)照(zhào)自下而上的顺(shùn)序,越往下安规的强制(zhì)力越大,越(yuè)往(wǎng)上针对的对(duì)象范围越小,规范(fàn)要求越具体。
首先(xiān),底部的是法(fǎ)律(lǜ)与指(zhǐ)令(MD/Machinery Directive),以欧盟的标准(EU)为(wéi)例,意味着:每一家(jiā)做(zuò)机械设备相(xiàng)关的企业(yè),在欧洲进(jìn)行业(yè)务就(jiù)必须符(fú)合“MD”。之所以(yǐ)说这一类标准最严(yán)厉,因为法律(lǜ)是有强制(zhì)效(xiào)力的,换而言之,如(rú)果企业(yè)在不(bú)符合(hé)相(xiàng)关法律与指令要(yào)求的情况下经(jīng)营,就触犯(fàn)法(fǎ)律。
从几个方面来梳理协(xié)作(zuò)机器人的相关安全标准
在法律和指令之上的(de)一层,强(qiáng)制(zhì)力相对(duì)弱(ruò)一(yī)些,被称为安(ān)全标准:标准的(de)颁(bān)发即是要求企业(yè)遵守(shǒu)这类规范所约束的细节——以A类(lèi)国标准为(wéi)例:“12100 Risk Assessment风(fēng)险评估”要求机器人部署在工(gōng)厂后(hòu)进行评估,并发现哪些环节和步骤有风险。一旦发现,就要将(jiāng)风险消除(chú)或者减弱(ruò)到(dào)可以接受的程度。这类标(biāo)准的使用范围也相对较广,不仅包含机器人,还包括其他机械设备。
再(zài)往上一层(céng)以B类(lèi)标(biāo)准为例(lì),与“机(jī)器人(rén)相关(guān)的”包括:13849标准,是针对工业(yè)机器人(rén)指定的可靠(kào)性标准,也(yě)是机器人本体(tǐ)厂商(shāng)需要遵循的可靠性(xìng)标准;再到C类标准,是(shì)与我们讨(tǎo)论的协作机器人(rén)最相关(guān)的(de)也(yě)是(shì)最权威的国际(jì)标准:10218-14标准:是协作机器人相关标准,也(yě)是协作机器人本体(tǐ)厂商最为重要的(de)一项国(guó)际标准;10218-2标准:是(shì)针对(duì)机器人集(jí)成商标准;而目前(qián)一些(xiē)厂(chǎng)商(shāng)获(huò)得的(de)TS15066:是针(zhēn)对协作机器人的标准,但TS表示(shì)还在公示阶(jiē)段,是还未正式获(huò)得确认的标(biāo)准。
此外需要说明(míng)的是,协作机器人是一项相对安全(quán)的产(chǎn)品,之所以说相对安全,是因为(wéi)必须将它的安全性(xìng)纳入系统考量(liàng)。举一个最简单的例子,如(rú)果协作机器人拿着一把刀(dāo)或者锐利的工具,我们就无法以(yǐ)协作机器人的安(ān)全性作为应用安(ān)全性的依据。包括协作机(jī)器人(rén)的安装高度也有一定要求,必(bì)须安装在工人头部以下位置,保证机器人在运行过程中避开可能造成(chéng)最严重伤害的区域(yù)。