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移动机器人AMR应达到哪些安全要求?

发布时间:2019-12-20

MiR机器人


AMR的应用增加让AMR的安全性空前重要


自主移动机器人(AMR)在工业物料运送自动化领域中的应用逐渐增加,为企业带来如何确保安全安装机器人的问题。公司必须了解相关安全标准的要求,包括机器人制造商、集成商和最终用户的责任。


据国际机器人联合会(IFR),自主移动机器人在物流自动化市场迅猛发展,预计到2022年,将从2018年的110,000台增至700,000台。按照这一预计,制造业的复合年均增长率(CAGR)将达到45%,而电子商务和医院等非制造领域的CAGR将达到60%。尽管根据移动机器人的设计标准,它应该能够在人群中安全运行,但瞬息万变的市场常常使企业对如何确保安全安装移动机器人感到困惑。由于AMR安装需求日益频繁,市面不断推出新款AMR,以及新增客户缺乏相关经验,这些都导致移动机器人的安全性变得前所未有的重要。


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当今AMR应达到哪些安全要求?


根据AMR的设计标准,它可以在人群中安全运行。

AMR使用传感器和软件算法来完成指定任务,穿过动态环境并绕过障碍物,某些AMR还可以动态重新计算路径。机器人内置各种安全机制,可通过减速、改变方向或停止以避免碰撞,从而避开人类同事。安全特性是移动机器人成功的关键,但是部署AMR的公司仍需进一步确保工人的安全。安全标准的制定旨在确保机器和机器人工作时不会使人陷入险境。

MiR机器人

MiR机器人拥有两个360°视场的安全激光扫描器和两个前置3D相机,可以安全顺利地绕过移动障碍物和人。


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区分AMR的不同组成部分至关重要,即移动机器人本身以及AMR系统,系统包括AMR(或AMR车队)、充电站、负载转移站、为构成完整机器而安装在AMR上的顶部模块,以及AMR运行环境中的其他外围设备。


AMR的定义为开箱即用的移动机器人,没有顶部模块,也不受客户环境限制。MiR的AMR设计遵从所有相关安全标准,并且MiR提供了完整AMR系统的调试指南。


MiR机器人

了解移动机器人适用的标准、法律和指令,以确保建立安全的AMR系统。

为确保移动机器人应用达到应有的安全性和可靠性,还必须理解并适当运用法律要求。为了应对AMR的迅速采用,全球标准组织正在针对移动机器人安全设计、制造和调试更新和制定相关指南。这项新技术的发展速度已经超过了相关标准的编制速度。但与此同时,移动机器人制造商、采购商和集成商必须遵循各种现有标准,执行安全要求,此类标准侧重于工业车辆的类似应用,尽管标准并非专门针对AMR编写。

目前最适用于AMR的标准是EN 1525:1997(《工业卡车安全性——无人驾驶卡车及其系统》)。本标准适用于自动导向车及其系统,也适用于机器人使用环境的调试和准备。EN 1525是一项欧洲标准,为从自动导向车到工业卡车等各种车辆制定了严格的安全要求,工业卡车通常比AMR体积更大、重量更重,安装要求也完全不同。关键区别在于,EN 1525没有考虑自主导航。然而在新标准出台之前,EN 1525填补了移动机器人安全实施领域的空白,也应对了与AMR相关的潜在危险。ANSI/ITSDF标准B56.5-2012是一项美国标准,也是针对自动导向车编写的,其范围与EN 1525相同。B56.5的更新版本于2019年8月发布。


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与行业标准一样,与工人安全和机器相关的法律也会因地理位置的不同而有很大差异。在欧盟,用户认为通过CE标志认证的移动机器人是安全的,并且符合相关标准,因为它根据机器目录 (MD) 设计并制造。这意味着,如果按照手册中宣传或描述的方式使用机器人,并且发生了伤害,则制造商(而非客户)要对伤害负责。

需要注意的是,CE标志只包括机器人本身,而非整个AMR系统。当一个或多个移动机器人被部署到带有顶部模块、装载站和充电桩的设施中时,整个系统还需要由负责调试 AMR 系统的部门进行CE标志认证。


美国ISO的代表组织是美国国家标准局 (ANSI)。ANSI负责制定和推广安全指南,美国几乎所有行业都自愿采用这些指南。工业卡车标准发展基金会 (ITSDF) 负责管理与工业车辆的设计、操作和维护相关的安全标准。此外,美国还通过职业安全与健康管理局 (OSHA) 制定并实施了全面的工人安全法规,根据法律要求,工作场所必须达到联邦实体 OSHA 制定的标准。OSHA 的要求在美国联邦法规第 29 篇 1910 部分中进行了规定,该部分包括许多适用于移动机器人应用的子部分。其中包括 1910.212“所有机器的一般要求”和 1910.178“动力工业卡车”。移动机器人用户和集成商应注意,OSHA 和国家监管机构有权强制执行 ANSI/ITSDF 标准,并公布违反标准的组织。

即将出台的标准

世界各标准组织正在为AMR编制新标准。AMR最适用标准EN 1525的继任标准是ISO/FDIS 3691-4:《无人驾驶工业卡车及其系统》计划于2020年1月发布。ISO/FDIS 3691-4解决了内部物流的安全问题以及与动态重新计算路径相关的危险,这是AMR的关键问题。针对调试移动机器人以及环境和工作单元设计,新标准将出台详细要求。

其他正在制定的标准也会对未来的移动机器人制造商、用户和集成商产生影响。这些标准包括 ISO 10218、prRIA 15:08 和 prUL 3100,分别针对AMR的不同方面及实现。MiR力求达到最高的安全水平,并与标准制定组织就新标准的编制进行密切合作,向客户和集成商适时提供最新信息,并确保机器人符合当前和未来的标准。


总结:必须了解哪些安全标准和法规?


  • AMR标准和法律的修正案正在制定中,并计划在2020年出台。

  • 安全标准的制定,是为了确保机器人工作时不会使人陷入险境。因此,AMR制造商必须遵循物流应用目前的标准,以确保您拥有安全的AMR和AMR系统。

  • 安全标准和法律取决于具体国家/地区,所以部署的AMR必须符合当地的标准。

  • 欧洲标准EN 1525:1997和CE标志,提供了良好的AMR和AMR系统的安全性框架。虽然欧盟以外的地区不强制要求遵守欧盟法律和标准,但这些原则有助于确保所有地区的AMR系统安全性。

  • 对于在全球范围使用AMR的全球制造商来说,欧洲标准和法律提供了适用于所有工厂的良好框架,并可进行适当修改以适应本地情况。


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