如何确保协作机器人安全

关于工业机器人的安全防护现状，有一系列的问题值得我们深入探讨。对于那些遵循OSHA/ANSI标准的工业机器人和协作机器人，所有的安全准则是否都适用呢？

工业机器人，按照ISO 8373：2012的定义，是一种能够在多个轴上编程，具备一定自主度的驱动机构。这些机器可以在其所在的环境中自由运动，并执行预设的任务。与此它们也必须像其他有可能产生危险的远程设备一样，配备相应的安全保障装置，以预防人员与机器人的接触，确保工作环境的安全。

尽管OSHA针对机器人没有特定的安全要求，但是机器人安全性的保障仍然需要遵循一系列通用标准。例如，(5)(a)(1)的一般责任条款要求雇主为工人提供一个安全健康的工作环境，避免可能导致严重伤害的意外发生。OSHA 1910.212对所有的机器都有一般要求，OSHA 1910.212机械动力传动装置、OSHA 29 CFR 1910.147危险能源控制（闭锁/挂牌），以及NFPA 79 2015工业机械电气标准等也都对机器人安全性有所涉及。

美国的共识标准——ANSI/RIA R15.06工业机器人和机器人系统安全标准，由美国国家标准协会和机器人工业协会发布，为机器人如何正确嵌入安全功能提供了指导建议，比如如何将机器人安全地集成到工厂和工作场所等。特别是ANSI/RIA R15.06-1999标准，为安全防护操作提供了全面和详尽的指引。

工业机器人的安全防护是一个综合性的工程，需要遵循多种标准和规定，以确保人员的安全。随着最新版本的ANSI/RIA R15.06-2012标准的问世，它首次采用了国际ISO 10218:2011标准的内容，以此实现与全球采用此国际标准的国家协调一致。ISO 10218标准的第一部分，详细说明了工业机器人的制造商必须遵守的安全保障要求，无论是机械臂还是机器人控制器，都要严格遵守。

而第二部分则具体阐述了针对工业机器人系统集成商或安装者的责任，这些责任涵盖了工业机器人、末端执行器、工件以及所有外围设备。这些规定旨在确保工业机器人的安全性能，保护操作员及周围环境。

现在的ANSI/RIA R15.06-2012标准与ISO 10218-1,2:2011标准保持一致。有四项ANSI技术报告支持R15.06标准，其中包括基于任务的风险评估方法RIA TR R15.306-2016（TR306），安全防护RIA TR R15.406-2014（TR406），现有系统RIA TR R15.506-2014（TR506）以及针对协作机器人的安全RIA TR R15.606-2016（TR606）或ISO/TS 15066:2016。这些报告为实施R15.06标准提供了重要的技术支持和指导。

与此针对带有移动平台的工业机器人，正在开发新的ANSI/RIA R15.08标准，以专门应对工业移动机器人的安全问题。

与传统的工业机器人不同，协作机器人被设计成在人类活动的物理空间内协同工作。正如ISO/TS 15066:2016标准所全球统一的那样，ANSI/RIA R15.06-2012和TR606报告为协作机器人提供了明确的指导。该标准明确了四种协作类型：安全监控停止、手动引导、速度和分离监控以及动力和力的限制。这一标准不仅提供了关于最大允许速度和最小保护距离的关键信息，还建立了防止操作员受伤或不适的保护隔离距离和数据的验证功率和力的阈值公式。

值得一提的是，新的ANSI/RIA R15.06-2012标准中最大的改变之一是对任务型风险评估的要求。集成商或最终用户在进行机器人系统工作时，必须进行基于任务的风险评估，并总结出降低这些风险的方法。这一要求体现了对安全问题的重视，也要求从业人员具备更高的专业素质和责任心。风险评估是评估伤害发生的潜在严重程度以及操作人员接触危险的风险。从可忽略到非常高范围的特定风险等级，我们都需要进行细致识别。在风险等级决策矩阵中，任务或危险会被划分到不同的风险级别，从非常高风险到可忽略风险。为了安全管理，我们需要根据基于任务的风险评估结果采取相应的降低风险的措施。这些措施可以包括机器安全保障、行政手段、警告以及个人防护装备的综合应用。

那么，协作机器人需要安装防护装置吗？这个问题并没有一个适用于所有场合的固定答案。根据ANSI/RIA R15.06-2012标准，协作机器人是否需要安全防护装置，取决于其应用类型、运行速度和基于任务风险评估的结果。协作机器人的安全设计取决于其应用场景和任务需求。一些应用可能需要额外的防护装置来确保人员安全，而另一些应用则可能通过机器人自身的控制和监测功能就能保障安全。针对协作机器人是否需要安装防护装置的问题，需要根据具体情况进行评估和决策。

对于协作机器人的安全管理，我们需要综合考虑其应用类型、运行速度、任务风险评估结果以及人员安全等因素，采取相应的措施降低风险。这包括合理选择机器安全保障、行政手段、警告以及个人防护装备等手段，确保人员的安全和协作机器人的稳定运行。