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皓天鑫
【中國(guó)智能制造網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】近日，位于美國(guó)新澤西州的一家亞馬遜倉(cāng)儲(chǔ)中心中，由于協(xié)同式堆高機(jī)器人將防熊噴霧灌裝商品刺破而引發(fā)意外，導(dǎo)致該中心55名員工受傷，24名被送醫(yī)治療。該事件引發(fā)關(guān)注，并掀起了人們對(duì)機(jī)器人安全的激烈輿論。
機(jī)器人事故引爭(zhēng)議 人機(jī)安全究竟如何保障？
據(jù)了解，這不是亞馬遜首樁機(jī)器人意外事件，在2015年的德克薩斯州哈斯利特市也曾發(fā)生過(guò)類似事故。頻繁爆發(fā)的安全事件表明，雖然亞馬遜在追趕機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流，迎合人機(jī)協(xié)同作業(yè)趨勢(shì)方面處于地位，但其在人機(jī)安全的保障上還明顯不夠充分。
這次的亞馬遜機(jī)器人雖然沒有直接對(duì)人體造成傷害，卻也引發(fā)了人們對(duì)協(xié)作機(jī)器人的深深擔(dān)憂，機(jī)器人既然能夠不小心刺破商品，就難保不會(huì)碰撞或傷害到人本身。那么，協(xié)作機(jī)器人的人機(jī)安全究竟有沒有保障呢？有的話又是如何保障的呢？
其實(shí)，機(jī)器人的操作和作業(yè)安全，都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的制定來(lái)獲得保障的。隨著機(jī)器人價(jià)值的日漸凸顯，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的不斷壯大，2011年的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)就開始致力于機(jī)器人安全方面的標(biāo)準(zhǔn)制定，同年就發(fā)布了ISO 10218“工業(yè)機(jī)器人安全要求”相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
只不過(guò)當(dāng)時(shí)協(xié)作機(jī)器人技術(shù)較為新穎，所以并未詳細(xì)的訂定規(guī)范，直到2016年ISO/TS 15066技術(shù)指南的出現(xiàn)，協(xié)作機(jī)器人才有了“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”和“安全作業(yè)”的指導(dǎo)性、綜合性文件保障。在ISO/TS 15066標(biāo)準(zhǔn)給定的安全保障方式中，按照協(xié)作程度的高低，機(jī)器人的安全協(xié)作形式被分為了以下四種：
其一是安全級(jí)監(jiān)控停止。顧名思義就是要求機(jī)器人系統(tǒng)監(jiān)控工作的區(qū)域，一旦有人進(jìn)入該協(xié)同工作區(qū)域時(shí)，機(jī)器人停止一切動(dòng)作，只有當(dāng)人員離開該區(qū)域機(jī)器人才能自動(dòng)恢復(fù)正常。
其二是手動(dòng)引導(dǎo)。這種方式需要在安全級(jí)監(jiān)控停止的基礎(chǔ)之上，滿足操作員能夠在協(xié)同區(qū)域內(nèi)執(zhí)行手動(dòng)引導(dǎo)任務(wù)，類似于現(xiàn)在的拖動(dòng)示教。也就是說(shuō)該種方式下人不僅能夠安全進(jìn)入?yún)f(xié)同區(qū)域，還能安全手動(dòng)操作機(jī)器人。
其三是速度和距離監(jiān)控。在這種協(xié)作形式下，機(jī)器人和人可以同時(shí)出現(xiàn)在協(xié)作區(qū)域內(nèi)，但相互間需保持小安全距離。一旦觸碰到安全距離，機(jī)器人立刻停止運(yùn)行，同時(shí)如果機(jī)器人速度降低，則安全保護(hù)距離可以相應(yīng)縮小。
其四是功率和力限制。這種協(xié)作形式是通過(guò)傳感器對(duì)人與物品的檢測(cè)，一旦機(jī)器人與相應(yīng)對(duì)象發(fā)生接觸，機(jī)器人的速度和功率將遭到限制，使得碰撞的能量不足以對(duì)人造成嚴(yán)重傷害。
當(dāng)前，各國(guó)普遍追求的是第四種協(xié)作形式，因?yàn)槠洳幌袂叭N一樣被動(dòng)保證安全，而是允許與人進(jìn)行親密接觸，其通過(guò)對(duì)自身輸出能力的限制，從根源上避免傷害事件的發(fā)生。但是，這種方式在動(dòng)態(tài)不確定的環(huán)境中保持安全作業(yè)并不容易。
即使是同樣采用的第四種協(xié)作方式，市場(chǎng)上各協(xié)作機(jī)器人廠商在實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作的安全性技術(shù)上也不盡相同，比如尤傲采用zhuanli傳感器和軟件技術(shù)；ABB依賴傳感器和機(jī)器視覺；安川基于控制器和傳感器的協(xié)同作業(yè)等等。
因?yàn)闆]有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)哪種技術(shù)更可靠，導(dǎo)致市場(chǎng)上協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展十分混亂。因此，雖然大方向上已經(jīng)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)，但技術(shù)、測(cè)試等細(xì)節(jié)方面仍然標(biāo)準(zhǔn)不足，這也是導(dǎo)致亞馬遜事故發(fā)生的重要原因，同時(shí)也是人機(jī)安全仍無(wú)法保障的主要原因。
好在從去年5月以來(lái)，我國(guó)工信部已經(jīng)開始針對(duì)協(xié)作機(jī)器人安全、電磁兼容和故障診斷三個(gè)方向開展了需求調(diào)研，計(jì)劃編制《協(xié)作機(jī)器人力和能力傳遞測(cè)試方式》，將人機(jī)協(xié)作安全的標(biāo)準(zhǔn)深入到測(cè)試階段，通過(guò)更加細(xì)化、周全的測(cè)試，來(lái)保證實(shí)用中的人機(jī)安全。
不過(guò)對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，目前協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域還處于一個(gè)非常低級(jí)的階段，市場(chǎng)也尚在培育之中，國(guó)家層面的覺悟雖然很深，但行業(yè)和用戶的意識(shí)仍然堪憂。不少應(yīng)用協(xié)作機(jī)器人的客戶都認(rèn)為，使用了協(xié)作機(jī)器人之后便不需進(jìn)行安全評(píng)估和措施保護(hù)，這樣的想法十分不可取。
總而言之，人機(jī)安全的保護(hù)一方面靠標(biāo)準(zhǔn)的制定和細(xì)化，另一方面還需要靠人們思想意識(shí)的提升，只有從內(nèi)到外將安全問(wèn)題做到充分解決，協(xié)作機(jī)器人才能徹底地從牢籠中被釋放出來(lái)。
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