多機器人系統、人機互動與軟體

機器人安全與安全標準

機器人安全,是確保一台機器人不會傷及周遭的人、財物或環境的全部努力。機器人可以又重、又有力、又快,而且不像人那樣會疲倦、會分神——這既是它的長處,也是它的危險所在。安全工作要冷靜地、提前地發問:這裡可能出什麼差錯、會糟到什麼地步,我們又如何把那種差錯壓得足夠罕見、罕見到可以接受?它涵蓋機器、工作空間、人,以及他們共同遵守的規則。

把這個問題做得有章法的版本,稱作風險評估。工程師把每一處危險一一列出——一條高速擺動的機械臂、一件鋒利的工具、一件可能掉落的重物、一段可能出錯的軟體——並對每一處權衡:造成傷害的可能性有多大、一旦造成又會有多嚴重。接著他們按優先次序去降低風險:能從設計上把危險根除的,先根除;其次加上防護罩與保護性停機;最後才退而依靠警示標誌和培訓。目標從來不是零風險(那不可能),而是把風險壓到對那種用途而言被判定為可接受的水平。

為了不讓每一位製造者都從零開始重新摸索,這個領域共享著成文的安全標準——一些就良好做法達成一致的文件。對工業機械臂而言,ISO 10218 為機器人及其安裝訂下基準要求;與之配套的文件 ISO/TS 15066 則專門針對協作機器人,甚至給出了數值,規定與人接觸時所涉及的力或壓力在變得有害之前可以有多大。遵循這類標準,並不能讓機器人憑空就安全,但它把來之不易的教訓沉澱了下來,好讓每一處新的安裝不必再靠事故去把這些教訓學一遍。

在一台新的焊接機器人開工之前,團隊先做一次風險評估:他們把高速運轉的主機械臂關進籠裡,裝上一道光幕——只要有人伸手進去,機械臂便停下——並核對了前端那台負責上料、動作較慢的協作機器人的接觸力上限。

同一個工作格,兩台機器人,兩套安全策略:把危險的那台圍起來,讓共用空間的那台「天生溫和」。

標準描述的是公認的做法,它與法律並不是一回事。有些地區可能在法律上要求遵守某些標準,但在許多地方,遵循它們雖屬自願,卻被強烈地期望著。

又稱
ISO 10218ISO/TS 15066功能安全