人機(jī)合作的工作安全性

2017-08-10 18:15:19·  作者:Frauke Finus
 
目前,工業(yè)中使用機(jī)器人的情況很多。如果機(jī)器人在與員工的合作中要直接與人接觸,就必須確保工作安全性。越先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)解決方案,越要進(jìn)一步完善員工的保護(hù)措施。這意味著,必須不斷的落實(shí)現(xiàn)行的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),并且必須起草擬定新法規(guī)、新標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指南。德國(guó)弗勞恩霍夫研究院的工廠運(yùn)行和自動(dòng)化研究所(IFF)機(jī)器人系統(tǒng)
目前,工業(yè)中使用機(jī)器人的情況很多。如果機(jī)器人在與員工的合作中要直接與人接觸,就必須確保工作安全性。越先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)解決方案,越要進(jìn)一步完善員工的保護(hù)措施。這意味著,必須不斷的落實(shí)現(xiàn)行的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),并且必須起草擬定新法規(guī)、新標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指南。
 
德國(guó)弗勞恩霍夫研究院的工廠運(yùn)行和自動(dòng)化研究所(IFF)機(jī)器人系統(tǒng)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人NorbertElkmann博士表示:“近年來(lái)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題已經(jīng)講述了很多,并且情況在向好的方向變化。人機(jī)合作(MRK)的4個(gè)基本保護(hù)原則在DIN EN ISO 10218工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)2012年的安全要求第一部分和第二部分就已有表述。”在MRK的4個(gè)基本保護(hù)原則中涉及到停機(jī)狀態(tài)的安全設(shè)置與監(jiān)控、速度和距離監(jiān)控及功率和力量的限制。
 
德國(guó)弗勞恩霍夫研究院的工廠運(yùn)行和自動(dòng)化研究所(IFF)機(jī)器人系統(tǒng)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Norbert Elkmann博士說(shuō):“我們正在進(jìn)行有關(guān)測(cè)定人與機(jī)器人接觸狀態(tài)極限值的研究課題,負(fù)責(zé)主管工作的倫理學(xué)委員會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)了這些試驗(yàn)。”
 
如果人和機(jī)器人在同一區(qū)域內(nèi)工作,雙方可能會(huì)不可避免地出現(xiàn)相互接觸的問(wèn)題。為了避免機(jī)器人工作時(shí)對(duì)人員造成傷害,特別重要的是定義一系列規(guī)定值。“我們正在進(jìn)行有關(guān)測(cè)定人與機(jī)器人接觸狀態(tài)極限值的研究課題(如圖),在此必須排除工作人員受傷的可能性。這些極限值在ISO/TS 15066中將予以公布,其是對(duì)DIN EN ISO 10218標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充。預(yù)計(jì)2015年會(huì)在現(xiàn)有的認(rèn)識(shí)及人與機(jī)器人之間的接觸極限值基礎(chǔ)上完成第一版本的工作。”Elkmann博士說(shuō)到。這就意味著,2007年的DIN EN ISO 10218-1標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于最大功率為80?W及接觸力為150?N的數(shù)據(jù)不再有效。Elkmann博士和他的團(tuán)隊(duì)正在嘗試確認(rèn)當(dāng)人機(jī)合作時(shí)而工作人員被機(jī)器人碰撞,人員能夠承受的極限力度方面課題的研究。Elkmann博士說(shuō):“人們首先會(huì)認(rèn)為,造成工作人員受傷的因素是多方面的:如涉及到工作人員與機(jī)器人只是身體上的相撞,而這樣的相撞是否可以避免?” Elkmann博士認(rèn)為,重要的并非僅僅考慮機(jī)器人,而是應(yīng)該考慮到整個(gè)應(yīng)用的潛在危險(xiǎn)因素。“獲得生產(chǎn)許可證的機(jī)器人或可靠的傳感技術(shù),對(duì)于按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)MRK而言原則上還是不夠。但是獲得生產(chǎn)許可證的機(jī)器人和其控制裝置及可靠的傳感器是人機(jī)合作的前提條件。在今后幾年將通過(guò)首批獲得生產(chǎn)許可證的機(jī)器人應(yīng)用來(lái)將這方面的問(wèn)題清晰。”Elkmann博士對(duì)此很有信心。
 
今天,許多MAK應(yīng)用已經(jīng)能夠在可供使用的技術(shù)和系統(tǒng)裝置上實(shí)現(xiàn),但是這方面的潛力還有待進(jìn)一步挖掘:進(jìn)一步研發(fā)的機(jī)器人將來(lái)能夠幫助并保護(hù)與它們共同工作的人類(lèi)同事。Elkmann博士這樣介紹未來(lái)的挑戰(zhàn):“對(duì)于人和機(jī)器人在同一區(qū)域內(nèi)共同工作的情況還有很多需要改善的地方:機(jī)器人在設(shè)計(jì)上便沒(méi)有夾緊部位和容易出現(xiàn)事故的位置。必要時(shí)可采用緩沖材料、可以識(shí)別人員接觸或可阻止工作人員靠近機(jī)器人的傳感器和降低機(jī)器人運(yùn)行速度或使機(jī)器人停住的傳感器。”為此,德國(guó)弗勞恩霍夫研究院正在研究一款靈敏型傳感器,該款傳感器可以應(yīng)用于各種型號(hào)的機(jī)器人,能夠可靠識(shí)別人與機(jī)器人可能相撞的概率,并使機(jī)器人立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。