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机器人事故引争议 人机安全究竟如何保障?

2019-01-03 11:12:12来源:中国智能制造网 阅读量:578

  近日,位于美国新泽西州的一家亚马逊仓储中心中,由于协同式堆高机器人将防熊喷雾灌装商品刺破而引发意外,导致该中心55名员工受伤,24名被送医治疗。该事件引发全球关注,并掀起了人们对机器人安全的激烈舆论。
 
  据了解,这不是亚马逊首桩机器人意外事件,在2015年的德克萨斯州哈斯利特市也曾发生过类似事故。频繁爆发的安全事件表明,虽然亚马逊在追赶机器人产业发展潮流,迎合人机协同作业趋势方面处于领先地位,但其在人机安全的保障上还明显不够充分。
 
  这次的亚马逊机器人虽然没有直接对人体造成伤害,却也引发了人们对协作机器人的深深担忧,机器人既然能够不小心刺破商品,就难保不会碰撞或伤害到人本身。那么,协作机器人的人机安全究竟有没有保障呢?有的话又是如何保障的呢?
 
  其实,机器人的操作和作业安全,都是通过标准的制定来获得保障的。随着机器人价值的日渐凸显,产业化发展的不断壮大,2011年的时候,国际标准化组织(ISO)就开始致力于机器人安全方面的标准制定,同年就发布了ISO 10218“工业机器人安全要求”相关标准。
 
  只不过当时协作机器人技术较为新颖,所以并未详细的订定规范,直到2016年ISO/TS 15066技术指南的出现,协作机器人才有了“风险评估”和“安全作业”的指导性、综合性文件保障。在ISO/TS 15066标准给定的安全保障方式中,按照协作程度的高低,机器人的安全协作形式被分为了以下四种:
 
  其一是安全级监控停止。顾名思义就是要求机器人系统监控工作的区域,一旦有人进入该协同工作区域时,机器人停止一切动作,只有当人员离开该区域机器人才能自动恢复正常。
 
  其二是手动引导。这种方式需要在安全级监控停止的基础之上,满足操作员能够在协同区域内执行手动引导任务,类似于现在的拖动示教。也就是说该种方式下人不仅能够安全进入协同区域,还能安全手动操作机器人。
 
  其三是速度和距离监控。在这种协作形式下,机器人和人可以同时出现在协作区域内,但相互间需保持最小安全距离。一旦触碰到安全距离,机器人立刻停止运行,同时如果机器人速度降低,则安全保护距离可以相应缩小。
 
  其四是功率和力限制。这种协作形式是通过传感器对人与物品的检测,一旦机器人与相应对象发生接触,机器人的速度和功率将遭到限制,使得碰撞的能量不足以对人造成严重伤害。
 
  当前,各国普遍追求的是第四种协作形式,因为其不像前三种一样被动保证安全,而是允许与人进行亲密接触,其通过对自身输出能力的限制,从根源上避免伤害事件的发生。但是,这种方式在动态不确定的环境中保持高效安全作业并不容易。
 
  即使是同样采用的第四种协作方式,市场上各协作机器人厂商在实现人机协作的安全性技术上也不尽相同,比如尤傲采用专利传感器和软件技术;ABB依赖传感器和机器视觉;安川基于控制器和传感器的协同作业等等。
 
  因为没有相关标准指导哪种技术更可靠,导致市场上协作机器人的发展十分混乱。因此,虽然大方向上已经有相关标准引导,但技术、测试等细节方面仍然标准不足,这也是导致亚马逊事故发生的重要原因,同时也是人机安全仍无法保障的主要原因。
 
  好在从去年5月以来,我国工信部已经开始针对协作机器人安全、电磁兼容和故障诊断三个方向开展了需求调研,计划编制《协作机器人力和能力传递测试方式》,将人机协作安全的标准深入到测试阶段,通过更加细化、周全的测试,来保证实用中的人机安全。
 
  不过对于我国来说,目前协作机器人领域还处于一个非常低级的阶段,市场也尚在培育之中,国家层面的觉悟虽然很深,但行业和用户的意识仍然堪忧。不少应用协作机器人的客户都认为,使用了协作机器人之后便不需进行安全评估和措施保护,这样的想法十分不可取。
 
  总而言之,人机安全的保护一方面靠标准的制定和细化,另一方面还需要靠人们思想意识的提升,只有从内到外将安全问题做到充分解决,协作机器人才能彻底地从牢笼中被释放出来。

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