机器人安全:你不知道的

对于机器人安全，“你不知道的不会伤害你”的格言并不适用，这就是为什么机器人工业协会(RIA)继续教授适用的机器人安全标准和风险缓解策略。在1月份的A3商业论坛上，RIA标准开发荣誉退休总监Jeff Fryman提供了为期一天的“机器人安全标准(R15.06 2012) &机器人风险评估培训研讨会”。

遵循现有的标准和指导方针，培训，文档，并使用专家，如RIA提供的认证机器人集成商，是Fryman降低风险和保持安全的建议之一。

2016年，弗莱曼进行了33次类似的培训。弗莱曼说，教育尤其重要，尽管R15.06的更新周期已经开始，可能在2018年或2019年完成。委员会可以设定1年、2年或3年的更新时间表。

最近可用的技术报告(TR)提供了协作机器人TR606技术规范的美国国家标准版本。

关于标准的注意事项:Fryman说，TR是自愿的，这意味着TR不应该在其语言中使用“shall”，而只使用“should”一词。该规范预计将在未来的协作机器人国际标准中进行更新。

统一的机器人安全标准

弗莱曼曾担任国际机器人安全委员会主席和美国国家委员会秘书，是倡导并帮助统一国家和国际机器人安全标准的人之一，这简化了合规工作。他是RIA机器人安全培训师之一，借鉴了2012年R15.06标准，自2012年标准以来编写的三份技术报告，以及他的经验。弗莱曼在一月份的课程中提供的信息包括以下信息。

国际机器人标准

加拿大标准可以与美国标准互换，在美国标准发布两年后会进行一些清理编辑。

重要的是，美国和国际安全专家致力于2011年ISO 10218-1和-2，这是欧洲法律要求的两个部分。第一部分是和谐的;根据法律规定，原始设备制造商必须生产安全的机器。美国采用了ISO标准的第一部分和第2部分;R15.06 2012完全结合了国际标准的两个部分，包括介绍和参考书目;“国家偏差”仅限于拼写和格式。这些标准针对的是供应链，而不是告诉用户如何运行机器人，甚至不告诉用户如何启动机器人。加拿大确实通过在其标准的附件中提供面向用户的信息而增加了价值，而不是像美国版本那样在单独的技术报告中提供信息。

机器制造商知道，如果他们生产的机器在欧盟使用，文档必须使用ISO和IEC参考，而不是美国或加拿大的参考。

一定要做风险评估吗

熟悉1999年R15.06机器人安全标准的人会发现，2012年标准的一个重大变化包括对机器人安全风险评估的需求。风险评估以前是一个选项，现在是必须的。在第一部分和第二部分的第4条中提到过。任何基于任务的方法都可以，但是1999年标准的TR R15.306可以。在标准中，表2提供了一个风险级别决策矩阵。

控制可靠性是北美使用的一个术语，指的是将不可靠的东西变成可靠的东西所需的步骤。在欧洲，人们用分类来代替。控制可靠性被理解为大于第3类且小于第4类。

国际标准中的功能安全语言将“性能等级d”(PLd)与“结构类别3”重叠。

为什么做出这些改变?控制可靠性只是一个概念，不能量化。ISO 13849-1提供了性能指标。数学公式证明水平要求与查表。控制工程师可以证明满足了要求。相关术语包括功能安全、性能级别(PL)和类别。

机器人安全责任

涉众在R15.06标准中进行了标识。第1部分讨论机器人制造商。第2部分讨论了供应链的其余部分，集成商，顾问，安装商和供应商。但是，用户最终要对工业机器人安装的安全负责。用户涉众责任:

• 使用信息(确保安全措施到位并得到使用，培训和安全工作实践到位)
• 遵守所有的规范和规定(如OSHA锁定/标记)
• 风险评估:参与风险评估并维护相关风险评估文件。

在这个过程中尽早做这些事情。等到机器人或机器交付时，通常只能用安全措施将机器人或系统包裹起来。通常更容易设计出危险。请注意，如果用户进行了修改，则该用户有资格成为系统集成商，并对标准的第2部分负责。安全控制的层次结构请参见相关表。

机器人安全改造

虽然R15.06始于1986年，但参与者经常会问，旧的机器人或系统是否需要合规。机器人和系统应符合制造日期有效的标准。新机器人应符合最新的R15.06或ISO 10218-1:2011标准。

重建的机器人，如果与原来的配置相同，应符合制造之日生效的标准。

具有新配置的再制造机器人应该符合新标准，包括如果机器人获得了新的控制器。(软件升级不算。)

移动的机器人系统或单元必须至少符合1999年的标准。TR R15.506提供指导并包括情况流程图。一个完全符合1999年标准的机器人不需要风险评估是可能的，但为了符合2012年标准，必须按照概述进行最低风险评估。

OSHA一般责任条款要求雇主提供一个安全的工作场所。OSHA检查是否存在行业标准，如R15.06等。

标准中的语言很重要。例如，R15.06是用ISO英语编写的，这可能不是许多人通常会使用的单词。英语并不精确，但ISO英语是，这很重要，因为法国和德国用一个词来表示安全和保障。

了解机器人标准

为了帮助理解标准，请了解以下内容:

• 美国国家标准协会(ANSI)是一个自愿组织
• 规范手段应
• 信息手段应该
• 注释一般是解释性的
• 声明和权限不同。可能意味着有可能。梅是宽容的。

根据该标准，工业机器人需要肯定地回答5个问题。如果答案是否定的，那么无论如何使用R15.06都是有用的，它有助于任何高度自动化的机器，尽管可能应用其他标准。工业机器人:

• 是自动控制的
• 有可重新编程的多用途机械手吗
• 可编程在三个或更多轴…
• 既可以固定，也可以移动
• 用于工业自动化应用。

如果OSHA合规官员对自动引导车辆(AGV)发出了传票，道歉，然后去找行政法法官，解释这不是机器人，因为它不符合所有五点，标准不适用。永远要善待OSHA合规官员。

工业机器人系统是一种工业机器人;终端执行器(年代);以及任何机械、设备、装置、外部辅助轴或传感器。该系统支持机器人执行其任务。工业机器人单元是一个或多个机器人系统，包括相关的机械和设备以及相关的受保护空间和保护措施。

更多的定义包括最大空间(可以由机器人和末端执行器扫描)、限制空间、操作空间和保障空间。

机器人安全帮助

机器人风险评估软件V7.0，可从RIA通过机器人安全中心。RIA网站按类别提供相关新闻和信息，包括“询问专家”部分，提供意见而不是对标准的解释。

R15标准批准委员会不仅包括安全(R15.06)。部分是:

1. 电气接口
2. 人机界面
3. 机械接口
4. 沟通/信息
5. 性能
6. 安全
7. 模拟和离线编程
8. 移动工业机器人。

相关活动包括:ASC T15智能辅助设备，ASC B11机床，Z244锁定/标记委员会，UL1740标准技术小组，D16机器人焊接，CSA Z434机器人安全委员会，CSA Z460危险能量控制，以及ISO TC 299 WG3工业安全。

ISO TC 298 -机器人工作组(WG)包括WG1词汇和特征(ISO 8373)， WG2个人护理安全(ISO 13482)， WG3工业安全(ISO 10218, ISO/TS 15066)， WG4服务机器人，JWG5 IEC/SC 62 A&D医疗机器人安全，以及WG6服务模块化。委员会对任何有“直接和实质性利益”的人开放。

对R15.06的审查可能会在今年晚些时候开始，并可能在2019年进行修订。RIA机器人安全会议将于10月10日至12日在匹兹堡举行。

更多关于机器人风险评估的信息

Fryman解释说，在为期一天的“机器人安全标准(R15.06 2012) &机器人风险评估培训研讨会”上，需要遵循机器人安全标准(R150.06-2012)进行机器人风险评估。

风险评估应特别考虑机器人的预期操作，包括:

• 教学、维护、设置和清洁
• 意想不到的启动
• 人员可从四面八方进入
• 控制系统故障的影响
• 与特定机器人应用相关的危险(如有必要)。

消除或降低风险应首先通过设计或替代，然后通过保障和其他补充措施。剩余风险应通过其他措施来降低(第5条中的警告、标志、培训和要求来自于对附件A中机器人可能存在的危险清单应用保障措施的迭代过程)。第5条包括设计要求和保护措施。

该标准进一步涵盖了与安全相关的控制系统性能、功能安全、机器人停止功能、能量来源和能量控制、执行控制、单点控制、速度控制、减速、可选速度控制、操作模式、悬挂控制和奇异保护等领域。

看到RIA的机器人安全标准而且机器人安全培训(其中包括标准和总结培训幻灯片的副本)。

另请参阅控制工程机器人的页面。//www.globalelove.com/discrete-manufacturing/robotics.htm

马克·霍斯克是CFE Media的内容经理，控制工程，mhoske@cfemedia.com。RIA是CFE媒体内容合作伙伴推进自动化协会(A3)的一部分。

更多的建议

关键概念

• 机器人安全标准(R15.06 2012)是国际统一标准。
• 它需要风险评估，不像1999年的版本是可选的。
• 语言、术语培训有助于理解机器人的安全性。

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