Page 156 - 工业机器人控制技术研究

R 工业机器人控制技术研究
esearch on Control Technology of Industrial Robot

危害的措施。ISO10218 的主要内容包括术语定义、危害判定与风险评估、设计
要求和保护措施以及验证和确认方法，详细内容可参考对应的中国工业机器人安
全标准 GB11291.1—2011 和 GB11291.2—2013 的相关章节，内容上可以相互印证
．需要注意的是，协作工作空间（collaborative workspace）和协作操作（collaborative

operation）在该安全标准中已有定义，而新安全规范 ISO15066 对该术语的定义
作出进一步修改，两者间的区别和联系将在后文进行详细分析和讨论。事实上，
对传统工业机器人改装也可实现一定意义上的协作操作。

（二）协作机器人的新特征与原安全标准的局限性
协作机器人的本体设计制造及应用场景等与传统工业机器人安全标准有很大
不同，甚至是相互抵触的，这给原安全标准的实际应用带来很大局限性，具体体
现在：协作机器人安全规范 ISO/TS15066 文档中把协作机器人定义为“为能够与

人员在协作工作区内直接交互而设计的机器人”。从上述定义可以归纳出，与传
统工业机器人相比，协作机器人具有与人共享工作空间和与人直接交互的新特征。
协作机器人区别于传统工业机器人的一些新特征。导致了与原安全标准的本质—
人机隔离—有直接冲突。这些冲突还体现在大量的协作操作需要机器人与人之间

发生直接的、长时间的、有意或无意的接触力交互上，这些都使原安全标准不再
适用。从安全标准本身看，对于协作工作空间和协作操作，ISO10218 只是给出
定义而没有具体化，这给实际应用带来诸多不便。另外，ISO10218 标准中要求“不
应当产生伤害”，但却没有明确定义多大的力，这些力如何测量以及应该设置多

大的阈值范围等，这些都需要进一步的研究和细化。从内在生产需求上看，协作
机器人的目标是把机器人的重复工作能力与人的技能结合起来。人类的长处在于
解决不精确的、需要创造和想象力的问题，而机器人在精度、功率、重复和耐久
性上具有很大优势。按传统工业机器人安全方式，很多需要人员干预的操作经常

无法通过机器人实现自动化，这将会对诸如 3C 行业装配等操作产生很大局限性，
束缚机器人进一步向人类生产生活空间拓展。从产品市场角度上讲，随着一些新
兴创业公司在协作机器人领域取得巨大成功，众多传统工业机器人企业也将目光
投向这一具备高增长潜力的细分领域，以扩充自身产品和服务。有数据统计显示，

当前协作机器人市值仅占机器人行业不到 10%，但增长预期很大。特别是轻量机
器人将会在未来数年内大受欢迎，来自世界不同国家和地区的各生产商、集成商
与用户之间也亟须统一标准。

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