协作机器人——几个方面的安全标准
说到协作机器人,大家常常会提到安全性。因结构、材质、自重负载比等差异,有别于传统工业机器人,协作机器人是一种轻量化,且安全友好的机器人品类,具备与人共享工作空间的条件。而安全性则可谓是协作机器人的入门必备条件。早在ABB开发双臂机器人Yumi时期,现任艾利特产品和应用总监蔡嵩林就开始关注协作机器人安规。这也是目前他接触客户时最常被为问起的话题之一。
根据国际机器人联合会IFR报告中描述,协作工业机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ISO10218-1标准的,采取了固有安全设计、保护性措施和标识的工业机器人。一类是未遵循ISO10218-1而是符合专门的安全标准的协作用途机器人,例如卫生保健、食品行业的协作式特种机器人。
从几个方面来梳理协作机器人的相关安全标准
通过一张图了解协作机器人的安全标准——按照自下而上的顺序,越往下安规的强制力越大,越往上针对的对象范围越小,规范要求越具体。
首先,底部的是法律与指令(MD/Machinery Directive),以欧盟的标准(EU)为例,意味着:每一家做机械设备相关的企业,在欧洲进行业务就必须符合“MD”。之所以说这一类标准最严厉,因为法律是有强制效力的,换而言之,如果企业在不符合相关法律与指令要求的情况下经营,就触犯法律。
从几个方面来梳理协作机器人的相关安全标准
在法律和指令之上的一层,强制力相对弱一些,被称为安全标准:标准的颁发即是要求企业遵守这类规范所约束的细节——以A类国标准为例:“12100 Risk Assessment风险评估”要求机器人部署在工厂后进行评估,并发现哪些环节和步骤有风险。一旦发现,就要将风险消除或者减弱到可以接受的程度。这类标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。
再往上一层以B类标准为例,与“机器人相关的”包括:13849标准,是针对工业机器人指定的可靠性标准,也是机器人本体厂商需要遵循的可靠性标准;再到C类标准,是与我们讨论的协作机器人最相关的也是最权威的国际标准:10218-14标准:是协作机器人相关标准,也是协作机器人本体厂商最为重要的一项国际标准;10218-2标准:是针对机器人集成商标准;而目前一些厂商获得的TS15066:是针对协作机器人的标准,但TS表示还在公示阶段,是还未正式获得确认的标准。
此外需要说明的是,协作机器人是一项相对安全的产品,之所以说相对安全,是因为必须将它的安全性纳入系统考量。举一个最简单的例子,如果协作机器人拿着一把刀或者锐利的工具,我们就无法以协作机器人的安全性作为应用安全性的依据。包括协作机器人的安装高度也有一定要求,必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最严重伤害的区域。