机器人安全与安全标准
机器人安全,是确保一台机器人不会伤及周遭的人、财物或环境的全部努力。机器人可以又重、又有力、又快,而且不像人那样会疲倦、会分神——这既是它的长处,也是它的危险所在。安全工作要冷静地、提前地发问:这里可能出什么差错、会糟到什么地步,我们又如何把那种差错压得足够罕见、罕见到可以接受?它涵盖机器、工作空间、人,以及他们共同遵守的规则。
把这个问题做得有章法的版本,称作风险评估。工程师把每一处危险一一列出——一条高速摆动的机械臂、一件锋利的工具、一件可能掉落的重物、一段可能出错的软件——并对每一处权衡:造成伤害的可能性有多大、一旦造成又会有多严重。接着他们按优先次序去降低风险:能从设计上把危险根除的,先根除;其次加上防护罩与保护性停机;最后才退而依靠警示标志和培训。目标从来不是零风险(那不可能),而是把风险压到对那种用途而言被判定为可接受的水平。
为了不让每一位制造者都从零开始重新摸索,这个领域共享着成文的安全标准——一些就良好做法达成一致的文件。对工业机械臂而言,ISO 10218 为机器人及其安装订下基准要求;与之配套的文件 ISO/TS 15066 则专门针对协作机器人,甚至给出了数值,规定与人接触时所涉及的力或压力在变得有害之前可以有多大。遵循这类标准,并不能让机器人凭空就安全,但它把来之不易的教训沉淀了下来,好让每一处新的安装不必再靠事故去把这些教训学一遍。
在一台新的焊接机器人开工之前,团队先做一次风险评估:他们把高速运转的主机械臂关进笼里,装上一道光幕——只要有人伸手进去,机械臂便停下——并核对了前端那台负责上料、动作较慢的协作机器人的接触力上限。
同一个工作格,两台机器人,两套安全策略:把危险的那台围起来,让共用空间的那台“天生温和”。
标准描述的是公认的做法,它与法律并不是一回事。有些地区可能在法律上要求遵守某些标准,但在许多地方,遵循它们虽属自愿,却被强烈地期望着。