Page 157 - 工业机器人控制技术研究
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第五章 工业机器人的安全防护
综合以上原因,世界范围通行的协作机器人安全标准被提上日程。多个国家
的学界、工业界以及机器人相关的协会或组织,如美国工程师协会等,多次开会
讨论,国际标准化组织 ISO 于 2012 年正式立项,并于 2016 年 2 月发布了协作机
器人安全技术规范——ISO/TS 15066:2016.3 ISO/TS 15066:2016 安全规范解
读(Interpretation of the security specification of ISO/TS 15066:2016)负责起草该
文档的是 ISO/TC299 机器人与机器人设备技术委员会,作为原工业机器人标准
ISO10218-1 和 ISO10218-2 的增补,目前只作为技术规范(TS)而非正式标准,
需要收集反馈以备将来可能出现的改动。该规范制定的目标和动机是提供一个有
效期 3 年的规范文档,3 年后如果达到标准要求就集成到 ISO10218-2 中,否则
再延期 3 年;当然如果没有实际可操作性就舍弃该技术规范。ISO15066 的意义
在于提供当前最新的操作规范,供应商、集成商、产品经理等遵照此规范能够最
大程度地确保协作中人员的安全。
(三)主要内容以及与原标准的区别和联系
和原安全标准 ISO10218 相比,新安全规范除了在文本大体结构上类似外,
一些内容如安全验证等也可以参考原标准的处理方式。两者相比,原安全标准
ISO10218-1 和 ISO10218-2 中的术语定义仍然适用,但在一些涉及人机协作的
术语定义上稍有差别。以协作工作空间为例,新安全规范 ISO15066 中的条款
3.3 的定义为:“在生产操作期间内,机器人系统(包括工件在内)与人员能
够同时执行任务的空间,该空间是操作空间的一部分。”与原安全标准中的定
义相比,结构上类似但有 2 点区别:删除了隔离空间的定义;人机协作时间从
simultaneously 改为 concurrently。显然,如前文所述,人机协作已不再是人机隔
离的安全方式,新安全规范通篇不再出现隔离空间的概念。关于第二点,可从人
机协作中时间共享上理解,concurrently 的意义更加强调“时间持续上重叠”,
假设人机处于协作装配场景,人和机器人既可以在装配时间上重叠,也可单独进
行各自的操作,如上下料等。新规范所采用的 concurrently 在表意上更加准确,
更加符合生产实际。
(四)协作操作的 4 种类型及相应安全措施
作为协作机器人新安全规范的重点内容,规范文本定义了 4 种协作操作及相
应的安全措施。这将会深刻影响协作机器人产业包括生产商、集成商等在内的种
种环节,甚至带来协作机器人本体设计与制造上的变革,如其中的功率和力限制
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