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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:2089

  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?#30772;?#20102;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?#21697;?#38754;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?#25442;?#30896;?#19981;?#20260;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??#26800;?#35805;又是如何保障的呢?
 
  其?#25285;?#26426;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?#38469;?#36739;为新?#20445;?#25152;以并未详细的订定规范,直到2016年ISO/TS 15066?#38469;?#25351;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?#37117;?#25511;停止。顾名?#23478;?#23601;是要求机器人?#20302;?#30417;控工作的区域,一旦有人进入该协同工作区域?#20445;?#26426;器人停止一切动作,只?#26800;?#20154;员离开该区域机器人才能自动?#25351;?#27491;常。
 
  其二是手动引导。这种方式需要在安全?#37117;?#25511;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?#20013;?#20316;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?#20013;?#23433;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?#20013;?#20316;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?#24335;?#36973;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?#20013;?#20316;形式,因为其不像前三种一样被动保证安全,而是?#24066;?#19982;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安全作业并不容易。
 
  ?#35789;故?#21516;样采用的第四?#20013;?#20316;方式,市场上各协作机器人厂商在实现人机协作的安全性?#38469;?#19978;也不尽相同,比如尤傲采用传感器和软件?#38469;酰籄BB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?#38469;?#26356;可靠,导致市场上协作机器人的发?#25925;?#20998;混乱。因此,虽然大方向上已经有相关标准引导,但?#38469;酢?#27979;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?#20808;?#20010;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?#26800;?#20154;机安全。
 
  不过对于我国来?#25285;?#30446;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?#24230;?#28982;堪忧。不少应用协作机器人的客户?#26082;?#20026;,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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