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【沃德检测 | 质检】机器人的安全设计要关注哪些?

目录:公司新闻点击率:发布时间:2018-08-15 11:08:31

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    2015年中国发布了《中国制造2025》,把科技创新摆在国家发展全局的核心位置。十九大也提出要积极推进科技强国建设,加快发展先进制造业,促进我国产业迈向全球价值链中高端。此外,近些年,随着中国人口红利的消失,人力资源在各行各业都面临着紧缺的问题。机器人和人工智能的发展和应用,正成为解决这些问题的一剂良药。我国的机器人产业呈现“快速成长”和“国产替代”的双重重要特征。

    但是,任何先进的技术都有其不成熟的地方,也就是具有一定的不确定性,这些不确定性往往成为风险的来源,那么,越来越多的机器人如何在保证实现预期功能的基础上,不会导致使用人员、维护人员受到伤害呢?不会导致机器人的研发和制造企业因机器人存在安全缺陷而面临召回和巨大损失呢?众所周知,欧美等国对产品安全性要求非常高,而且也会出台了很多技术标准,以帮助企业达到其安全要求。本文将会介绍国际上已出台的机器人相关技术标准以及这些标准在国内的对应标准,作为企业在机器人研发、运营维护、认证方面的参考。

    目前机器人主要分为工业机器人、服务机器人,工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器,目前最常见的是各种机械臂。除工业自动化应用外,能为人类或设备完成有用任务的机器人称之为服务机器人,主要分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人,服务机器人的应用范围很广,主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作

图1 国外机器人的分类

        当前,机器人的标准的制定在国内仍处于起步阶段,相关机构虽然已经发布了一些标准,但仍然不够完善,而且也没有针对不同类型的机器人做区分。下文将会介绍机器人安全相关的主题以及涉及的标准。

 1)  风险分析

       风险分析主要是在机器人研发的早期阶段开展,目的是通过对运营和维护阶段的风险识别,找出机器人可能引起的风险,如触电、撞击、爆炸、烫伤等,并且确定控制措施,转化成设计的安全需求。风险分析的方法、流程以及机器人常见的隐患以及安全需求见下表1。

表1 机器人风险分析国际和国内标准列表

2)  功能安全

    在所有的安全需求中,除了本质安全设计、管理培训类需求之外,表1的标准中推荐了很多安全装置,例如速度控制系统、急停系统、刹车系统、转向控制系统、举升系统、报警系统等,而这些安全装置的设计要求需要符合功能安全的要求。

    功能安全属于系统安全的一部分,是通过安全相关系统(安全装置)的安全功能的可靠执行来保证,常见的安全相关系统包括电子、电气/可编程电子安全相关系统/机械安全相关系统以及液压安全相关系统等。表2中的标准详细介绍了安全相关系统的架构、软件以及硬件在设计开发中应满足的要求。

表2 机器人功能安全国际和国内标准列表

3)  EMC测试

        电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。目前行业内并未针对机器人制定的特定的EMC标准,一般参考工业环境/轻工业环境的标准即可。表3纤细列出了EMC相关的标准。

表3 机器人EMC测试标准列表


         欧美的技术标准作为引导机器人安全设计的导则和基础要求,我们应当将其融入到机器人的设计、制造中,以使我们的机器人可能给客户带来的风险降低到社会允许范围内。这样不仅是对机器人用户的生命安全负责,也是企业将来进军欧美市场,走向世界,引领世界机器人发展的一个基础。

         沃德检测是首家民营机器人检测认证机构,集检测、检验、认证、验货、技术培训、实验室建设和资质申请为一体的综合性第三方公共服务平台。目前开展的与机器人相关的业务有:机器人性能评估、安规、EMC、功能安全与风险评估、零部件测试等等。

        沃德检测拥有专业的技术团队,主要认证项目有:机器人CR,中国CCC、SRRC、欧盟CE、ROHS、REACH、美国UL、ETL、韩国KC、体系ISO9001、ISO14001以及机器人性能测试(GB12642 & ISO9283)等等,欢迎来电咨询。

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主营业务:CE认证  FCC认证  CCC/CQC认证  ETL认证  UL认证   DLC认证  能源之星    ROHS2.0  Reach  EMC租场(10米法和3米法)

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