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机器人“抱人”事件---浅谈机器人安全性设计

目录:公司新闻点击率:发布时间:2018-09-29 10:23:43

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前言:

        9月10号,芜湖一生产汽车零部件公司的一个工业搬运机器人,在维护期间,意外启动,“抱住”了维护工人,导致其伤重死亡。这个悲剧揭示了一个急需解决的问题:如何保证机器人的安全设计水平与机器人的发展同步。

        据芜湖当地媒体报道,9月10日上午,经济开发区一企业内发生一幕惨剧:一名工人在给搬运机器人换刀具时,突然被机器人夹住。虽然该工人很快被救下,但被送到医院后,因其伤势太重,不治身亡。

        目击者说,“我当时正在生产线上工作,突然听到不远处有同事在喊‘有人被卡住了’。等跑过去时发现有人面对机器人站着,被机器人长长的手臂夹住腰部,已经没了动静。”

        目击者介绍,“机器人在运转时,工人都离得较远,只有在给机器人换配件时,才会靠近。当时机器人的安全门禁被屏蔽了,机器人也停止了运转。但不知道为什么,机器人会突然启动,将人夹住。”

        这个事故的根本原因,我们目前无法得知,还需有关部门的深入调查和分析才能得到。但是,从目前得到的信息来看,机器人本身的安全设计和联锁设备的设计必然存在着设计问题。

        下面我们来从安全设计角度,分析一下可能导致这次事故的原因:

        1.该机器人的设计厂家对机器人风险分析不足,没有识别出机器人可能存在意外启动的风险。

        在ISO12100:2010 / GB/T 15706-2012中,对机器人的风险分析的流程、常见的风险以及分险控制措施都有很清晰的介绍。“意外启动”作为一个必须控制的风险在标准中被多次提到。如果企业在机器人的设计早期,严格按照标准要求逐步进行分析,这个风险一定会被识别出来的。

        2.导致风险发生的原因识别不全,或采取的措施不充分。

        在ISO12100中,明确列出了可能导致意外启动的原因(详细见表1)。只有原因被充分的识别了,设计时才能有针对的提出控制措施。

表1 机器人意外启动的可能原因

序号

原因描述

1

由于控制系统受到外部影响或自身失效导致发送了一个启动命令

2

由于偶然的行为(对机器人的启动控制部分,如传感器、电源控制组件)导致生成了一个启动命令

3

供电中断之后,电源的恢复。

4

外部/内部对机器人的影响。例如重力、风力、内燃机自燃等。

 

 

        3.安全相关控制系统设计不合理。

        在ISO10218-1-2011中针对性地提出了对防止意外启动的要求,要求控制系统的安全相关部分的设计必须要满足ISO13849或IEC62061的SIL和PL要求。SIL和PL是对安全控制系统安全功能危险失效率的衡量,SIL分SIL1~SIL4,PL a-e。要想实现SIL和PL等级,是需要产品架构、软件、硬件、开发模型等所有方面都要遵循标准的要求。

        4.从报道上看,安全门禁设计不合理。

        安全门禁和机器人的启动应进行联锁,即是只要安全门禁被屏蔽或者门禁被开启状态下,机器人都不应启动或触发保护性停止。这些在ISO10218-1-2011中也有详细的要求。

        5.人员管理问题,安全门禁被维护人员屏蔽。

        机器人的使用单位应对使用人员、维护人员进行培训,并制定严格的规章制度。不能图方便,随意取消或者限制已有的安全措施。

         此次事故是因机器人的意外启动引起的,那么机器人有没有可能带来其他风险呢?

         众所周知,机器人作为近年来蓬勃发展的一类产品,受到了政府和资本的大力支持,各种各样的新技术也正在积极应用。根据事故致因理论,新技术的应用必然会带来不可预知的风险。为了控制风险,使机器人的安全性水平与发展能够齐头并进。这就需要机器人在设计过程中,遵循国际相关安全标准(上文提到的),积极将标准的要求,融会到机器人产品的设计中,避免盲目的设计。

      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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