Page 158 - 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

不仅给协作机器人的设计增加了安全性约束，还可能导致驱动方式、机械结构等
方面的革新。
安全级监控停止。该功能用来确保人员进入协作工作区域并与机器人系统交

互和完成特定任务（如将工具安装到末端执行器）前，机器人能停止动作。如果
协作工作区域内不存在人员，机器人可以工作在非协作状态，否则必须触发该功
能使得机器人停止运动，随后操作者才可以进入协作工作区，其中最重要的是当
操作者和机器人同时接近或处于协作空间时触发保护性停止操作。

从新安全规范中可得出结论，实现该功能的关键是协作机器人自身和附件具
备安全设备来探测人员的存在。目前来看，这一功能主要通过在机器人外围增加
相机、激光雷达等设备来实时监测协作工作区内人员的有无，以此来触发机器人
的启停运动。

手动引导。在手动引导操作中，操作者使用手动操作设备来传送机器人运动
指令。在操作者被允许进入协作工作区实施手动引导任务之前，机器人需要先处
于上文的安全监控级停止状态。任务的执行需要通过手动触发安装在机器人末端
执行器或者靠近末端执行器的手动引导设备。手动引导操作流程如下：①操作员

被允许进入协作工作区域前应触发上文提到的机器人安全级监控停止，为手动引
导做好准备；②当操作员开始使用手动引导装置控制机器人时，安全监控停止接
触，操作员开始引导机器人工作；③当操作员释放手动引导装置时，应触发安全
监控停止；④当操作员离开协作工作区域后，机器人系统可以继续非协作正常操

作。规范中 5.5.3.2.2 节还对引导装置的安装位置等提出了一些应当考虑的因素，
其主旨是方便操作者近距离直接观察机器人运动，不引入其他附加的危害隐患。
从目前协作机器人产品看，手动引导设备安装在机器人末端、手肘，或者功能上
允许用户直接把持的末端执行器上。

速度和距离监控。在该协作操作中，机器人系统和操作者可同时（concurrently）
在协作工作区域内动作。在任何时间都要确保操作者与机器人之间处于保护性的
安全距离以外，在机器人运动期间不得小于该安全距离，由此来降低风险。当减
小至该安全距离以内时，机器人应当立即停止。当操作者远离后，机器人系统能

自动继续原工作任务，同时仍然保持满足最小安全距离条件。另外，如果机器人
降低了运动速度，该安全距离也相应减小。当机器人系统中存在危险部件与任何
人员之间的距离小于该安全距离时，机器人系统应当触发保护停止以及机器人系

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