Page 155 - 工业机器人控制技术研究

第五章 工业机器人的安全防护

协作的非结构化环境。根据阿西莫夫机器人三定律，不管何种机器人，在任何情
况和环境下都不应伤害人类及机器人自身。安全性是机器人在人类生产生活领域
应用的首要问题和强制性约束。尽管协作机器人业内厂商一再强调在技术上已经

做好限制，能够确保与人类并肩工作的同时不会伤害到人类同伴，然而国际上却
长时间没有一个通用的官方标准，用户对这一新生事物还存有安全疑虑。
随着针对协作机器人的安全技术规范 ISO/TS15066：2016 的颁布，这一状况
终于改变了。ISO/TS15066 协作机器人安全规范是由来自 24 个国家和地区的技

术专家们，其中包括协作机器人生产制造的领导企业，经过一致讨论后于 2016
年 2 月正式发布的。此文件是传统工业机器人标准 ISO10218 的补充，可作为机
器人系统集成商在安装协作机器人时进行风险评估的指导性文件。ISO/TS15066
描述了人机协作的概念、术语和详细要求。除安全设计和风险评估等要求外，该

规范还提供了机器人速度、压力等对人体不同部位冲击所能造成伤害的临界阈值
等研究成果。如何满足安全性是机器人生产制造与现场应用的首要问题。机器人
产品推广和市场拓展也必须遵循相应的标准和规则。制订机器人安全标准的意义
在于为同类产品提供规制或框架，使市场竞争有序，各市场主体诸如生产商、集

成商和用户之间权责分明。它还可以提供风险管理与评估的规范以及降低风险的
措施。另外，全球性的标准兼容也有利于促进机器人产品的全球化。
（一）传统工业机器人安全标准回顾
协作机器人安全规范是传统工业机器人标准的补充，许多术语定义和安

全措施存在继承关系，为此有必要对传统工业机器人标准作出回顾与简要说
明。ISO10218 来源于技术委员会提案 ISO/TC184，第 1 版发布于 2006 年，并
于 2011 年重新修订为 ISO10218：2011。该文件分为 2 个文本即 ISO10218-1 和
ISO10218-2，前者为机器人本体设计与制造中的安全保证提供指导与规范，后者

为机器人系统集成、安装、功能测试、编程、维护和修理等提供安全指导与规范。
由于现有机器人应用大都需要安装末端工具等附件，而且通常情况下分别来自不
同厂家，另外现场部署时还经常需要增加外部辅助设施以构成整个工作站，因此
机器人安全标准划分为 2 个文件是必要的。该安全标准主要解决以下问题：危害
判定（hazard identification），包括危害源头和危害类型有哪些；风险评估（risk

assessment），如何评估随着机器人系统部署的变化（安装、编程、操作等）而
带来的风险；降低风险的措施（risk reduction measure），即消除或充分减小这些

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