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文檔簡介
ICS25.040.30J28中華人民共和國國家標準化指導性技術文件GB/Z—201×/ISO/TR23482-2:2019機器人 GB/T36530的應第2部分:應用指南Robotics—ApplicationofISO13482—Part2:Applicationguidelines(ISO/TR23482-2:2019,,IDT)(征求意見稿)發布××××-××-××發布 ××××-××-××實施發布國家質量監督檢驗檢疫總局發布國 家 標 準 化 管 理 委 員 會GB/Z××××GB/Z××××/ISO/TR23482-2:2019GB/Z××××GB/Z××××PAGEPAGE10PAGEPAGE13目 次范圍 4規范性引用文件 4術語與定義 4GB/T36530的范圍以及與其他標準的差別或重疊的指南 5概述 5服務機器人定義的指南 5個人助理機器人定義的指南 6個人助理機器人與其他機器人之間差別的指南 65GB/T36530中的概念 7概述 7無防護裝置時的交互 7預定的身體接觸 7自主功能 8方法論 8GB/T36530在其他安全標準中的風險減小方法 8工作示例采用的方法 10工作示例應用于其他機器人 工作示例 12原則說明 12示例1 移動仆從機器人(高風險) 12示例2 移動仆從機器人(低風險) 18示例3 約束型身體輔助機器人 22示例4 載人機器人 26示例5 非約束型身體輔助機器人 30前 言本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件結構和起草規則》給出的規則起草。。本文件使用翻譯法等同采用ISO/TR23482-2:2019《機器人GB/T36530的應用第2部分:應用指南》。文件類型由ISO的技術報告調整為我國的國家標準化指導性技術文件。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業聯合會提出。本文件由全國機器人技術委員會(SAC/TC591)歸口。人有限公司(上海(北京科技有限公司(蘇)機器人有限公司等。本文件主要起草人:楊書評、鄒瑩。機器人GB/T36530的應用第2部分:應用指南范圍本文件提供了有關GB/T36530使用的指導,旨在促進個人助理機器人的設計符合GB/T36530,并為風險評估和風險減小經驗有限的用戶提供附加的指導。本文件對引入的新術語規范性引用文件注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本文件。GB/T12643-2013,機器人和機器人設備詞匯(Robotsandroboticdevices-VocabularyISO8373:2012,IDT)GB/T36530-2018,機器人和機器人設備個人助理機器人的安全要求(Robotsandroboticdevices—Safetyrequirementsforpersonalcarerobots,ISO13482:2016,IDT)術語與定義GB/T12643-2013和GB/T36530-2018界定的以及下列術語和定義適用于本文件。ISO與IEC維護以下用于標準化的術語數據庫,網址如下:——ISO術語庫:/obp——IEC術語庫:3.1服務機器人 servicerobot除工業自動化應用外,能為人類或設備完成有用任務的機器人。[來源:GB/T12643-2013,2.10,已修改——注釋已刪除。]3.2個人助理機器人 personalcarerobot為提高人類生活質量而執行活動的服務機器人(3.1),不包括醫療應用。[來源:GB/T36530-2018,3.13,已修改——注釋已刪除。]3.3工業機器人 industrialrobot自動控制的、可重復編程、多用途的操作機,可對三個或更多軸上進行編程,他可以是固定式或移動式,在工業自動化中使用。[來源:ISO10218-1:2011,3.10,已修改——注釋已刪除。]3.4移動仆從機器人mobileServantrobot能夠移動并執行與人互動服務任務的GB/T36530-2018,3.14]3.5身體輔助機器人physicalassistantrobot通過輔助或增強用戶個人能力,為用戶提供身體協助以執行要求任務的個人助理機器人(3.2)[來源:GB/T36530-2018,3.15]3.6載人機器人personcarrierrobot能實現將人運送到預定目的地的個人助理機器人(3.2)[來源:GB/T36530-2018,3.16]3.7醫療機器人medicalrobot預定用作醫用電氣設備或醫用電氣系統的機器人。注1:醫用電氣設備(MEE)和醫用電氣系統(MES)在IEC60601-1中定義。[來源:IEC/TR60601-4-1:2017,3.20]3.8家用機器人householdrobot在家庭和類似環境中運行,執行預定的任務,具有一定自主程度的驅動機構。注2:運行包括移動和/或機身的動作。[來源:IEC62849:2016,3.1]GB/T36530概述本章闡明了GB/T36530別和重疊,例如工業機器人、醫療機器人和輕型電動車。服務機器人定義的指南服務機器人包括為人或設備執行有用任務的各種機器人類別。圖1列出了服務機器人定義中包含的機器人類別,以及它們與其他相關領域的關系。服務機器人服務機器人家用機器人人機器人人醫療機器人人無人車個人助理機器人圖1 個人助理機器人的分類以及與其他相關領域的關系術語“服務機器人”包含大多數的機器人類別,工業機器人除外,如圖1任務是識別它所屬的機器人類別。表1總結了當GB/T36530趣的機器人類別。表1所選機器人類別的概括機器人類別目的用戶示例個人助理機器人提高人的生活質量(非醫療)非專業人(不是病人)自主移動機器人,根據用戶的要求攜帶物體;機器人外骨骼,以增強健康人在非工業環境中的身體能力;自平衡個人移動機器人。醫療機器人診斷、治療或監測患者;或者補償或減輕疾病、傷害或殘疾患者;醫學專家。機器人外骨骼可以補償患肢的殘疾;手術機器人;在床和輪椅之間轉移患者的自傳送機器人。家用機器人替人做家務非專業人士(不是病人)自動吸塵器;割草機器人。用于工業環境的機器人在工業自動化環境中執行任務工人倉庫移動機器人;焊接機器人。在GB/T36530發布之前,ISO10218是唯一涉及機器人和機器人系統安全的國際標準。個人助理機器人定義的指南GB/T36530過與人直接交互來提升用戶的生活質量。GB/T3653036530選擇了三種最商業化的個人三類機器人的每一類對用戶生活質量的提高如下。作用能夠比作服務人員,例如管家、服務員、秘書或接待員。體重,以及放大肌肉的力量。——載人機器人運送用戶。這種機器人能夠設計成以有限的速度攜帶單個人或一小組人,通常在步行區域。——一些個人助理機器人能夠采用GB/T36530中規定的兩種或更多種機器人類型的屬性。這種混合型個人助理機器人包括:——攜帶有外骨骼的人(身體輔助機器人和載人機器人的混合體);——載人機器人處理物品和與人交互(移動仆從機器人和載人機器人的混合)。的所有相關安全要求。與ISO10218GB/T36530的一個特征是應用風險的物理范圍(GB/T36530-2018,6.1.1)GB/T36530個人助理機器人與其他機器人之間差別的指南GB/T36530識別機器人類別。表1中規定了與市場相關的四種機器人類別的用途。以下是基于機器人的用途來識別機器人類別的示例。人,被歸類為“醫療機器人”(見IEC60601-1)。如果用于其他用途,同樣的可穿戴機器(GB/T36530-2018,3.15),例如,移動機器人在家中取拿任務。人”,例如,在工廠自動化中不執行任務時,盡量減少工廠工人的疲勞。類型時,制造商選擇機器人類型、預定用途、使用條件和使用限制。療機器人”)。在這種情況下,應考慮適用的醫療器械標準和機械標準。注1:(ISO12100(或其他適用標準)進行新的風險評估。在以下示例中,需要厘清個人助理機器人和其他產品的界限:——如果速度限制在20GB/T適用;——如果在公共道路上使用,則載人機器人被歸類為公路車輛,適用于公路車輛的規定。注2:為了確定在要求相沖突的情況下適用哪些標準,制造商能夠咨詢有資質提供建議的第三方,直到明確界限為止。這能夠來自根據ISO/IEC17025認可的組織。根據ISO12100,使用限制。GB/T36530概述GB/T36530現有現有機器之間的一些基本差異:——個人助理機器人通常是移動的,在人員之間工作而不被防護裝置隔開:——人與機器人之間的互動,包括身體接觸,往往是機器人任務的重要組成部分;取行動和決策。無防護裝置時的交互于移動個人機器人定義的。能夠應用安全功能,例如安全相關的速度控制和避障。GB/T36530-2018,6.4和6.5中提供了這些安全功能的控制系統性能要求。預定的身體接觸移動仆從機器人與人建立短暫的身體接觸,例如,移交物品。持造成的傷害。GB/T36530-2018,6.6中提供了能夠用于實現可接受的身體交互的安全相關力控制功能的控制系統性能要求。自主功能GB/T36530(GB/T36530-2018,6.10)僅由人員間接控制。示例:當人控制載人機器人的大體運動方向,同時機器人自己進行避障和穩定性控制。GB/TGB/T36530-2018的5.12提供了有關此問題的進一步指導。此,GB/T36530的相關章可能會在未來的版本中修訂。方法論GB/T36530風險評估和風險減小的過程見圖2,該過程改編自ISO12100:2010的圖1,并針對GB/T36530的用戶擴展了附加信息,包括風險減小措施應用順序的優先級。第一步,確定機器人的限制,從而確定機器人操作的環境、用途和應用,見圖2為基于當前社會價值在特定環境中被接受的風險水平。對于需要風險減小的任何風險,根據圖2(險實施第一步和第二步,第三步也不適用。減小。重復這些步驟,直到最終所有剩余風險都充分減小。GB/T36530-2018附錄A12100:2010附錄中提供的更完整的危險列表,能夠用于識別不太常見的危險。迭代流程中的每一步:風險估計,風險評估,以及如果可應用時的風險比較第1步:見ISO13482:2014,5.x.2迭代流程中的每一步:風險估計,風險評估,以及如果可應用時的風險比較第1步:見ISO13482:2014,5.x.2通過本身安全設計措施減小風險(見ISO12100:2010,6.2)確定機器人的極限(見ISO12100:2010,5.3,ISO13482:2014,4.2和附錄A)風險評估危險識別(見ISO確定機器人的極限(見ISO12100:2010,5.3,ISO13482:2014,4.2和附錄A)風險評估危險識別(見ISO12100:2010,5.4B,ISO13482:2014,4.3)風險估計(見ISO12100:2010,5.5)風險評估(見ISO12100:2010,5.6)是否其他危險是否發生?是險已被充分減小了嗎? (見ISO12100:2010,第6節)否是危險能夠消除嗎?否預想的風險降低是否實現?施減小嗎?是否否設備減小嗎?是 預想的風險降低是否實現?否否是否限能夠被再次指定嗎? 預想的風險降低是否實現?否通過使用信息減小風險(見ISO12100:2010,6.4)第3步:見ISO13482:2014,5.x.4減小風險(見ISO12100:2010,6.3)第2步:見ISO13482:2014,5.x.3文檔記錄(見ISO12100:2010,第7節,ISO13482:2014,第8節)風險分析開始該風險減小迭代流程分別針對每一種危險和危險情形,在每個使用條件下實施結束見ISO13482:2014,第4節是是是GB/T36530-2018第5適當措施:——5.X.2本質安全設計;——5.X.3安全防護和補充保護措施;——5.X.4使用信息。這允許用戶考慮所有可能的風險減小措施,并根據ISO12100的解決方案。注1:GB/T36530-2018,5.X.25.X.4風險。(GB/T36530-2018,第6章執行安全功能以減小風險PL的定義和控制架構類別在ISO13849-1中描述。在應用GB/T36530-2018第6章之前,強烈建議用戶熟悉ISO13849-1中描述的原則和方法。注2:ISO13849-1,PL,IEC62061性等級(SIL)也能用于相同目的。GB/T36530要求通過風險評估確定某一安全功能所需的性能水平(PLr),期的概率和傷害的嚴重程度。GB/T36530-2018的第6全功能PL36530的PLr。與推薦的PL相比,用戶確定的PLr可能更高或更低。GB/T36530理機器人的典型風險。制造商需要滿足ISO13849-1的所有要求,以減小這些高風險。GB/T36530文檔中仔細記錄這些原因,以供日后查看。個人助理機器人的預定安全相關控制功能被用作GB/T36530-2018,6.2至6.11的標題。每條都列出了與預期PL相關的安全相關控制系統的要求。GB/T36530差異是為用戶的附加指南。但是,它不能代替進行風險評估確定每個安全功能的PLrPL功能,機器人子類型可能通過實施本質安全設計措施來改變。工作示例采用的方法第7章包含工作示例,為以下主題提供指導:——風險評估的程序步驟和風險評估表的生成;——應用ISO12100風險減小的方法;——根據ISO13849-1,安全PL在安全相關的控制系統功能中應用;——遵循GB/T36530中的特定安全要求。每個工作示例都列出了如何使用GB/T36530識別其安全功能所需PL的過程。特別提供了以下信息:使用場景(包括特定任務的自主程度),以及機器人子類型的確定(與尺寸相關的評估/質量有關的評估/與速度有關的評估/力、動力有關的評估等。)。36530-2018第5識別的風險得到充分減小。——識別用于保護措施的安全相關控制功能,并確定已識別控制功能的PLr。ISO的B.1至B.4/評價之前識別的潛在后果,這些條中還提供了危險狀態和危險事件于。為了更具可讀性,第7在后果的因果關系。計和評價與圖3相關。每個示例中PLr的確定采用圖4進行風險估計/風險減小措施需求的風險估計和確定PLr險圖的技術也可用。示例1:RIATRR15.306-2016PLrS1F1,F2O1,O2A1,A2O3A1,A2O3A1,A2開始F1O2A2O1A1S2O3A1A2O1F2O2A2 A1O3A1A223456圖例:S1輕微傷害(通常能恢復)S2(通常不能恢復)F1/時間持續短F2頻繁/時間持續長O1低(非常不可能)O2中(可能有時發生)O3高(可能頻繁發生)A1可能的(人能夠注意到并有時間逃避)A2不可能注1:GB/T36530ISO/TR14121-2:2012,6.3.2SFOA注2:123456注3:F、O和A一起形成“發生傷害的概率”。圖3 風險估計和風險評價PLrLabLabcdeP2F1P2S1P1F2P21F1 P1P2S1P1F2P2H 注:對于兩個風險圖,標準“F”的定義不同,即圖3中的“F”和“O”對應于圖4中的“F”。圖4 確定安全功能的PLr工作示例應用于其他機器人慮為GB/T36530以下原因:——省略了一些危險和一些風險減小的措施,以使示例簡短易懂。——不同的個人助理機器人設計具有不同的風險,即使它們看起來很相似。產生不同的風險,并需要采取不同的風險減小措施。——重要的是,通過計算和實際測試,仔細驗證安全防護裝置或補充保護措施的能力,以充分減小風險。工作示例原則說明針對GB/T36530中定義的個人助理機器人,第7章列出了對其實施風險評估和風險減小的分步程序。第7章中給出的個人助理機器人,在GB/T36530發布時已經商業化或即將商業化。第7章中的示例對應于6.2中描述的方法。示例1 移動仆從機器人(高風險)概述本示例介紹一個移動仆從機器人,被指定在私人家庭中執行取拿任務,以支持老年人。系統架構:配有一個3的鋰離子電池供電。產品規格:機器人高約1.5m,重150kg。手爪能提升最大載荷為2kg。機器人的最大行進速度為1m/s。電池電壓為48V。操作環境:移動仆從機器人被指定在室內、平坦地面的家庭環境中運行。典型任務:預計移動仆從機器人將執行以下任務:(定位和取出物品;——接收用戶物品,并將物品帶到適當的地方(例如,一個臟杯子回到廚房;一本書回到書架);——從瓶子里倒飲料,并將它們送給坐著或站立的人。任務執行由用戶口頭命令、通過按下遙控器上的按鈕(例如智能手機應用程序)或通過在機器人托盤上放置或取出物體來觸發。自主程度:(根據GB/T36530-2018,6.10)物體。機器人子類型確定:移動仆從機器人配備了操作臂。重量為150kg,大小為1.5m,既不小也不輕。它被歸類為高風險移動服務機器人(根據GB/T36530-2018,的1.2型)。風險評估確定個人助理機器人的限制移動仆從機器人由非專業人員在家庭環境中操作,以執行上述任務。家庭環境將是平地(硬地板或地毯風險評估和風險減小過程更容易。——使用條件:無臺階和傾斜表面的角度低于5°;(例如刀具((超過1(如強力清潔劑)被限制,不由機器人處理;(例如患有癡呆癥的老年人督下操作。可預見的誤用:人。如果兒童從移動底盤上掉下來并且被碾壓,這可能損壞移動底盤或導致嚴重傷害。機器人成為醫療設備,這不是其預定用途。非常不舒服。在用戶信息中將提供不以上述方式之一來使用機器人的說明。初始危險識別和風險估計表2列出了移動仆從機器人已識別危險。該清單是根據GB/T36530-2018附錄A(如果存在危險32的風險估計。表2 應用風險減小措施前的風險估計#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數1電氣人接觸帶電電池端子電擊不適燒傷S1:48VF2:機器人經常被觸摸,可能意外觸及端子;O3:能夠預料到非專業人士的錯誤;A2:觸摸前不能識別帶電部件。R:2受,但標記為進一步風險減小。因為傷害發生的概率很高,并且可以獲得針對該問題最新技術水平的解決方案。5.22機械電源故障時(爪)掉落壓碎其他危險F1:不經常發生電源故障。O3:電源故障時,負載總是從手爪上掉落。A2:意外發生掉落。R:2可接受,但標記為進一步風險減小。因為可以獲得針對此問題最新技術水平的解決方案。5.3.33機械/人體工效學在黑暗中操意到機器人并且會使用戶感到害怕碰撞老人蹣跚和跌倒S2:跌倒的老人可能骨折。F2:機器人能夠在黑暗中定期操作。O1:驚嚇到一個人有嚴重后果發生非常罕見。A2:機器人不引人注意。R:4不可接受。因為傷害發生的嚴重性和概率都很高。5.144電氣水溢出到機器人,例如,電擊短路導致VF1:溢出很少發生。可接受。因為嚴重后果和發5.15來自提供的功能失效O2:溢出很少會產生這樣的生傷害的概率飲料(后果。很低。考慮火災A2:觸摸前不能識別帶電部和煙霧)件。R:15機械當負載過重壓傷一個S2:嚴重傷害,例如,很可可接受。因為5.10.2或極限行走人能骨折。傷害發生的概5.10.3時,機器人會F1:過載或極限行走動作很率很低,機械摔倒少。設計中的機械O1:由于電池很重,重心接穩定性得到了近地面。充分的解決。A2:墜落可夠發生得太快而無法躲避。R:26機械當機器人突撞擊S1:嚴重程度有限,因為不5.10.4然停止時,負碎片切割允許處理危險物品和重物。受,但標記為載(從托盤傷害F2:當用戶踩到機器人前面進一步風險減中)掉落時,經常發生停止。小。因為發生O3:當突然停止時,負載幾傷害的概率很乎總是掉落。高,并且可以A2:墜落可能發生得太快而獲得針對該問無法躲避。題的最新技術R:2水平的解決方案。7機械與包括老人撞擊和擠S2:機器人太重而導致不可不可接受。因5.10.8在內的成年壓傷恢復的傷害。為傷害發生的人發生碰撞F2:機器人在人附近持久運嚴重性和概率行。都很高。O2:感知和避障通常可以防止碰撞。A2:特別是老年人不可能躲避。R:58機械與小孩子碰撞擊和擠S2:機器人太重而導致不恢不可接受。因5.10.8撞壓傷復的傷害。為傷害發生的F2:機器人在人附近長久運嚴重性和可能行。性都很高。O3:感知和避障能夠在檢測小孩方面遇到問題。A2:小孩子不可能躲避。R:69機械與寵物碰撞撞擊和擠S2:寵物能夠被殺死。不可接受。因5.10.8壓傷;F2:機器人在寵物附近持久為傷害發生的寵物能夠運行。嚴重性和概率被殺死。O3:感知和避障能夠在檢測都很高。小寵物時遇到問題。A1:大多數寵物反應很快。R:510機械由于物品識如果意外S2:危險物品能夠導致嚴重可接受。如果5.12熱學別不正確而帶來熱的傷害。提供了防止濫化學抓取及帶來液體時燙F1:危險物品僅在誤用時處用的警告,其人體工效錯誤的物品傷;理。中包括指導如學如果有毒O3:經驗表明,所討論的物何構建環境,液體時中體識別始終存在不確定性。以盡量減少誤毒;A1:在大多數情況下由用戶用。如果帶來檢測到。尖銳的物R:3體時切到。如果此類物體損壞或掉落則造成二次危險。對于已識別的危險,在GB/T36530-2018第5章中能夠找到更多信息。示例1:對于掉落負載(#2和#6)的示例,GB/T36530-2018,包含以下要求。害。應考慮不均勻負載和活動負載(例如在貯存容器中晃動的流體)的情況。何行動。因此,重新審視風險評估的#2和#6項,以便考慮在負載墜落后所需的操作,并確定在緊急停止時負載墜落的風險。示例2:對于缺乏機器人意識的風險(風險評估#3),GB/T36530-2018,5.14.1包含以下要求。為減小風險,發出明顯聲音似乎是降低缺乏風險意識的首選措施。風險減小的措施在風險評估期間,識別出導致不可接受或宜減少風險的危險。表3列出了三種選定的危險,采用了那些措施來減小其風險。表3 三種選定危險的風險減小措施#危險和危險事件潛在后果本質安全設計的措施安全防護裝置或補充保護措施使用信息3在黑暗中操作時,不會注意到機器人嚇壞用老人蹣跚跌倒。驅動電機和變速箱的噪音很明顯但不是很響。由于家庭環境通常在夜間很安靜,因此假設聲音在所有情況下都很明顯。聲級的進一步增加會干擾用戶并且是不可能的。通過在其外殼中添加LED燈來增加機器人LED器人(參見GB/T36530-2018,4.3。每次啟動時檢查燈的功能以及修復不工作燈的說明。6當機器人突然停止時,負載墜落撞擊;碎片切割傷害托盤上滑落。這種設計還可以摩擦橡膠(參見GB/T36530-2018,。用戶手冊中包含附加建議:宜避免拿取可能出現問題的物品。在用戶手冊中建議,在機器人能夠恢復運行之前清除溢出的液體。7,8,9與人發生碰撞,包括與或與寵物發生碰撞撞擊和擠壓傷選擇移動基座的驅動電機和變速箱,使得它們不允許超過1m/s(GB/T36530-2018,。選擇操作臂時,功率不會超過提1kg(GB/T36530-2018,。機器人配備3D傳感器,用于環境監控和無碰撞路徑規劃。然而,這些功能是在潛在的不安全軟件中實現的,并且不能達到險。用戶手冊中描述風險和應用的安全防護措施,以提高對碰撞相關危險的認識。建議用戶遠離停止距離。(ESPE人周圍是否存在人(參見GB/T36530-2018,。30mm許多寵物的手臂和手。降低激光掃描儀在地面上的高度,從而能夠檢測到躺在地板上的兒童和寵物。靠近地面的激光掃描儀,不能檢測到腿部不接觸地面的躺著的人或坐著的人。操縱器和機器人軀干的部件配備有觸覺外殼(PSPE止機器人運動(GB/T36530-2018,已驗證了帶觸覺外殼的厚度足以防止過度沖擊力造成的傷害。機器人的活動部件。告知用戶機器人無法正確識別小寵物的風險。當存在嚙齒動物等小動物時,建議不要使用機器人。最終風險評估和剩余風險余風險。表4僅列出了中選擇的危險。表4 最終風險評估#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數3機械/人在黑暗消除了嚇S2:跌倒的老人可能骨折。可接受,因為發5.14體工效學中操作壞用戶、F2:機器人能夠在夜間定期操生傷害的概率已時,不碰撞、老作。被限制在較低水會注意人絆倒和O1:機器人很明顯,不能夠嚇到平。到機器摔倒的危任何人。人險A1:機器人很明顯。R:36機械當機器撞擊;S1:嚴格程度有限,因為不允許可接受,因為限5.10.4人突然碎片切割處理危險物品和重物。制發生傷害概率停 止傷害F2:當用戶走到機器人前面時,經的最新技術水平時,負常發生停止。的措施已經實載墜落O2:物體仍然墜落的概率低。施。避。R:17機械與包括撞擊和擠S2:機器人太重,導致不可恢復的可接受,因為安5.10.8老年人壓傷傷害。全防護裝置具有在內的F2:機器人在人附近持久運行。足夠的性能并有人發生O1:安全防護裝置有效地防止了效地限制了發生碰撞碰撞。傷害的概率。A2:特別是老年人不能躲避。R:48機械與小孩撞擊和擠S2:機器人太重,導致不恢復的傷可接受,因為安5.10.8子碰撞壓傷害。全防護裝置具有F2:機器人在人附近持久運行。足夠的性能并有O1:通過改變保護位置和提高安全效地限制了發生防護裝置的敏感性,有效防止與兒傷害的概率。童的碰撞。A2:小孩不能躲避。R:49機械與寵物撞擊和擠S2:寵物能被殺死。可接受,因為大5.10.8碰撞壓傷,寵F2:機器人在寵物附近持久運多數寵物通常在物能被殺作。家庭環境中自由死。寵物O2:防止與較大寵物碰撞,改變位移動,并且在提主人的精置并增加安全防護裝置的靈敏度。供明顯警告的條神不適小寵物仍然能被殺死但是用戶被件下,不會讓小指示讓寵物遠離機器人。寵物進入機器人A1:大多數寵物反應很快。附近,因此有效R:4地減少了發生傷害的概率。安全相關的控制系統GB/T36530PL為GB/T36530-2018,表1.25ISO13849-1中的風險圖,驗證了所需控制系統性能。表5 安全功能和其關聯的PL#安全功能PLGB/T36530-2018,表1PL符合ISO13849-1:2015GB/T36530-2018節S:傷害嚴重程度F:頻率和/或暴露于危險中P:避免危險或限制傷害的概率I緊急停止dS2:碰撞能導致嚴重傷害。F1:不經常使用緊急停止。P2:由于緊急情況已經發生,躲避幾乎不可能。PLr:dIII避免危險碰dS2:與底盤和軀干的碰撞能導致嚴重傷害。撞(底盤和F1:感知和路徑規劃通常可防止碰撞,從而不會頻繁激軀干/激光活安全防護裝置。掃描儀)P2:機器人部件能移動的速度太快,無法躲避。PLr:dIV避免危險碰dS2:與操作臂和手爪碰撞能導致嚴重傷害。撞(操作臂F1:感知和路徑規劃通常可以防止碰撞,因此很少激活和手爪/觸安全防護裝置。覺皮膚)P2:機器人部件能移動的速度太快,無法躲避。PLr:d通過移除驅動動力能夠實現緊急停止和保護性停止(停止類別0,根據IEC60204-1)根據IEC60204-1)36530-2018,)。示例2 移動仆從機器人(低風險)概述本示例介紹一種用于娛樂任務和提供信息機器人解決方案,用于養老院、智障兒童家庭和類似設施。機器人能夠與一群人玩不同的游戲。它提供播放音樂和一起唱歌的娛樂活動。用戶還能夠向機器人詢問信息,例如設施中預定事件的開始時間和位置。系統架構:(機器人能夠由外部設備(例如智能手機或平板電腦)控制和操作。產品規格:機器人的尺寸為480mm(寬)×520mm(長)×1148mm(高),重量約為21kg。最高速度為0.6m/s。機器人的最大運行噪音約為60dB。手臂末端的觸摸傳感器用于與人交互。該機器人具有一個激光掃描儀、一個3D相機、一個CCD相機、一個陀螺儀傳感器和超聲波傳感器,可以導航并避免與環境中的物體發生碰撞。操作環境:機器人被指定在室內、家庭、醫院、老人護理中心或教室等平地環境中操作。典型任務:以下任務由個人助理機器人執行:——與一群用戶進行游戲,包括說話、做手勢、在房間里四處走動以及識別人和物體;——與一群人一起演奏音樂和唱歌;——回答問題和提供信息;——使用智能手機與用戶互動或通過語音互動;——使用手臂、輪子、LED、3D圖形化身和聲音進行情感互動;——用手臂做手勢,然后用戶跟隨機器人動作;——任務執行能夠由遙控設備(例如智能電話)觸發。自主程度:(根據GB/T36530-2018,6.10)后,它會在室內移動并避開障礙物。機器人子類型確定:800mm寬×450mm210.6m/s,它足夠小,重量輕,速度低。它被歸類為低風險移動服務機器人(GB/T36530-2018,的1.1型)。(可能患有癡呆癥設備,因為它不用于診斷、治療或監測患者,以及補償或減輕疾病、傷害或殘疾。風險評估確定個人助理機器人的限制(硬地板或地毯限制以排除其他危險,并使風險評估和風險減小過程更容易。——使用條件:無臺階和傾斜表面的角度低于5°。——要求用戶用有意的力扭轉或彎曲手臂。監督下使用。可預見的誤用:或兒童為了騎乘機器人。如果孩子跌落,這可能損壞機器人或導致受傷。或殘疾。何臺階的情況下在平地上操作。初始危險識別和風險估計表6列出了移動仆從機器人已識別的危險。該清單是根據GB/T36530-2018的附錄A(如果存在危險36這些危險的風險估計。表6 實施風險減小措施前的風險評估#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數1電氣電池短路火災,S2:電池故障不會造成嚴重傷可接受。5.2排放有害最新技術水煙霧或物則傷害能夠很高。平并未提供質F2:機器人能在接近人的地方更好的解決充電。方案。O1:配備的鋰離子電池具有嵌入式安全電路,并覆蓋有阻燃外殼。(電池符合IEC62133-1。A2:不能提前檢測到故障。R:42機械未能在工作區撞擊和碾S1:機器人很輕,低速移動,可接受,但標5.10.8檢測到安全相壓一個傷害不會造成嚴重損傷。記為進一步關的物品人,鈍器F2:機器人在人附近持久操作風險減小。因受傷并與它們相互作用。為發生傷害O3:傳感功能沒有功能安全等的概率很高,級。傷害發生概率能夠是中等并且可以獲甚至高。得該問題的A2:老年人不靈活性,因此無最新技術水法躲避。平的解決方R:2案。3噪聲在運行期間,壓力,S1:如果老人戴著助聽器,噪可接受,但標5.7.1來自變速箱和不適,音會導致壓力。志進一步風電機的有害噪疼痛F2:在機器人操作期間連續發險減小。聲水平被確認出噪聲。為高頻聲音O3:在機器人操作期間經常發生此危險事件。A1:能夠避免。R:24機械在基本行進模碰撞S1:機器人重量輕,不會造成可接受但標5.10.3式下行進不穩撞擊,嚴重傷害。記為進一步定,導致機器擠壓傷F2:在與機器人玩耍時,用戶減小風險。因人翻倒暴露頻率高。為發生傷害O2:機器人本質上是穩定的,的概率很高,但在某些極端的運動模式下可并且可以獲能變得不穩定。得針對該問題的最新技就無法躲避。術水平的解R:1決方案(例如,降低最大速度。5機械導航錯誤導致人不能逃S2:在危急情況下,阻塞路徑可接受。5.16機器人停在建離一個房能導致嚴重傷害。因為能手動筑物某處,可間。在緊F1:在危急情況下,阻止關鍵拿起和移動能阻塞路徑急情況路徑很少發生。機器人。(下,護理O2:導航錯誤能夠偶爾發生。人不能聯A1:機器人能手動移動。系到人R:26機械在人機交互過撞擊S2:機器人手臂的運動能導致不可接受。5.10.9程中,與機器碰撞,頭部受傷。因為傷害發人手臂的危險鈍器受傷F2:執行與手勢相關聯的游戲生的嚴重性身體接觸是正常的用例。和概率都很O3:由于沒有安全防護裝置,高。很可能會發生碰撞。A2:人可能對機器人運動感到驚訝,沒有時間躲避。R:67機械從桌子或升高擠壓傷S2:墜落在人身上時可能造成不可接受。5.10.3的平臺上掉下嚴重傷害。說明書將包來含在手冊中,O3:可能發生,因為機器人沒不會將機器有用于檢測臺階的傳感器。人放在高的A2:老年人缺乏靈活性時無法平臺或桌子躲避。上。R:4減小風險的措施在風險評估期間,識別出導致不可接受或宜減少風險的危險。表7列出了三種選定的危險,采用以下措施來減小風險。表7 三種選定危險的風險減小措施#危險和危險事件潛在后果本質安全的設計措施安全防護裝置或補充保護措施使用信息2工作區中,未能檢測到安全相關的物品撞擊和碾壓一個人,鈍器受傷通過選擇驅動單元,機器人的最大行駛速度固有地限制在0.6ms參見GB/T36530-2018,。機器人配備有用于障礙物檢測的保護裝置(例如安全激光掃描儀(GB/T36530-2018,)實施保護措施,操作限制和與碰撞相關的危險的描述。3有害的聲學噪音水平壓力,不適,疼痛通過使用低噪音驅動器和變速箱以及可能的隔離,噪音降至60dB以下隔音罩向監護人通知,帶助聽器的人6在人機交互過程中與機器人手臂的危險身體接觸撞擊,碰撞,鈍器受傷在機器人的肘部施加分離式離合器機構,以減輕突然運動中發生的沖擊。限制機器人的工作空間,以防止手臂向上移動到站立的人的頭部水平(見6.3)。為用戶提供遠離機器人運動部件的信息,并提供指導以(例如,這不會降低與坐著的人或小孩碰撞的風險。)最小化與頭部區域的接觸。最終風險評估和剩余風險余風險。表8僅列出了中選擇的危險。表8 最終風險評估#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數2機械未能檢測工撞擊和碾壓S1:機器人很輕,低速移可接受。5.10.8作區中與安一個人,鈍動,物理接觸不會造成嚴重作為限制發全相關的物器受傷傷害。生傷害概率品的最新技術O1:降低行駛速度,并使用水平的措施保護裝置將發生的風險概率已經實施。降至接近零。A2:老年人缺乏靈活性時無法躲避。R:13電氣/人有害的聲學壓力,S1:如果老人戴著助聽器,可接受。5.7.1體工效噪音水平不適,噪音會導致壓力。因為發生傷學疼痛F2:機器人操作過程中連續害的概率已發生噪音。經降低。O1:通過附加措施有效降低噪音。A1:能夠避免。R:16機械在人機交互撞擊,S1:離合器機構和工作空間可接受。5.10.9過程中,與機碰撞,限制減少了可能的傷害。因為工作空器人手臂發鈍器受傷F2:執行與手勢相關聯的游間限制和離生危險的物戲是正常的用例。合器機構限理接觸制了嚴重性。很可能會發生碰撞。A2:一個人能對此運動感到驚訝,沒有時間躲避。R:2安全相關的控制系統免危險碰撞的措施。在表9中,根據ISO13849-1中的風險圖驗證了所需的控制系統性能。表9 安全功能和指定的PL#安全功能PLGB/T36530-2018,表1PL符合ISO13849-1:2015GB/T36530-2018節S:傷害嚴重程度F:頻率和/或暴露于危險中P:避免危險或限制傷害的可能性I避免危險碰cS1:低速碰撞不能造成嚴重傷害。撞(移動平F2:用戶在整個操作時間內暴露。臺)P2:老年人或兒童缺乏靈活性時無法躲避。PLr:cII限制機器人cS1:使用機械離合器后,與臂的碰撞不能造成嚴重傷6.3工作空間害。(防止將機F2:執行與手勢相關的游戲是正常的用例。械臂抬高)P2:一個人能對此運動感到驚訝,沒有時間躲避。PLr:cIII緊急停止dS2:某些危險(例如墜落)能導致嚴重傷害。F1:不經常使用緊急停止。P2:由于緊急情況已經發生,躲避幾乎不可能。PLr:dIV保護性停止bS1:所有受到安全防護裝置保護的危險都具有較低的嚴重性。F2:機器人經常與用戶直接交互,并且不存在用于防止手臂碰撞的其他傳感器。P2:老年人很難躲避。PLr:c示例3 約束型身體輔助機器人概述下肢,在梯凳上上下走動,從高架上抓取物體以及抬起物體。系統架構:臂、大腿和小腿周圍的袖口。產品規格:肩部和肘部的電機額定扭矩為10Nm,而髖關節和膝關節的額定扭矩為20Nm(額定扭矩遠低于預期用戶的能力用于執行不同運動任務的。操作環境:該機器人設計用于室內環境,環境溫度在0°C30°C之間,包括平地和梯凳。典型任務:預計機器人將執行以下運動任務,并需要不同的輔助模式:——協助用戶在平坦的地板上行走;——協助使用者爬上梯凳;——協助用戶拿到物品,并從貨架上取下物品;——幫助使用者從梯凳下降。用戶手動切換操作模式。自主程度:(根據GB/T36530-2018,6.10)自主程度都很低。機器人子類型確定:機器人被歸類為2.1型(低功率身體輔助機器人),速度足夠慢,以供用戶反應。注如果用戶能夠壓制機器人,則身體輔助機器人被視為低功率。見GB/T36530-2018,6.1.2。風險評估確定個人助理機器人的限制本示例中,假設機器人具有以下限制:——用戶提供所有動作意圖,機器人提供幫助;人;
——機器人的用戶是沒有任何身體殘疾,且已收到制造商規定的使用和安全功能說明的——用戶至少14歲;——用戶的體重不超過100kg。可預見的誤用:能夠預計以下誤用:——在戶外使用機器人;——用濕手觸摸帶電部件;——在超過+30°C的環境溫度下使用機器人;——穿著不合適尺寸的機器人;——使用未正確解開和系好的機器人;——在非預定區域或空間中使用機器人,例如狹窄的空間,或預期會產生灰塵或冷凝的環境。以下是制造商能夠決定的兩種防止誤用措施的示例:——機器人只能由經過培訓的人通過商鋪出售,這些人能夠幫助確定外骨骼的正確尺寸,并且能夠展示正確的穿和脫一次;——機器人只能與涵蓋了操作說明的培訓一起出售。初始危險識別和風險估計表10GB/T36530-2018附錄A但可能還有其他危險需要解決。此外,基于圖3中風險圖,表10列出了風險估計源自這些危險的風險。表10 實施風險減小措施前的風險評估#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數1機械非正常啟動腿部或手臂受傷S1:用戶能夠壓制機器人,預計只會造成輕微傷害。F2:每當用戶穿戴機器人時,用戶就會面臨這種危險。O2:危險事件能以中等頻率發生。A1:用戶能夠隨時壓制機器人。R1可接受。嚴重程度低,用戶能夠克服危險。5.42機械由于意外的驅動器力,導致失去穩定性并從梯凳摔落頭部受傷S2:從梯凳摔倒能導致嚴重的頭部受傷。F2:用戶持續穿戴外骨骼。O1:對于這種低功率外骨骼,意外的驅動器力不會影響平衡能力。A1:用戶能夠隨時壓制機器人。R3可接受。因為發生傷害的概率很低,用戶能夠檢測到危險并做出反應以應對危險。5.10.23機械由于意外的驅動器力,導致失去平衡和滑跌頭部受傷S2:從直立位置墜落能導致嚴重的頭部受傷。F2:用戶持續穿戴外骨骼。O1:不會影響平衡能力。A1:用戶能夠隨時壓制機器人。R3可接受。因為發生傷害的概率很低,用戶能夠檢測到危險并做出反應以應對危險。5.10.24機械輔助扭矩在非預定腿部受傷,手臂S1:用戶壓制機器人,預計只會造成輕微傷害。可接受。嚴重程度低,5.10.2方向上的受傷F2:每當用戶穿戴機器人時,用戶就用戶能夠檢測應用,不會面臨這種危險。到危險并做出影響用戶O2:危險事件能夠以中等頻率發生。反應以應對危的平衡A1:用戶能夠隨時壓制機器人。險。R15機械由于失去腿部受S1:電機的摩擦減輕了輔助力的突然可接受。5.3.3輔助扭矩傷,手臂喪失,并減緩了可能的坍塌。嚴重程度低,而碰撞受傷,背F2:每當用戶穿戴機器人時,用戶就用戶能夠檢測部受傷會面臨這種危險。到危險并做出O2:危險事件能夠以中等頻率發生。反應以應對危A1:電機的摩擦降低了輔助力的變化險。R16電氣電池的火燒傷S2:嚴重燒傷是可能的。不可接受。5.3災危險F2:每當用戶穿戴機器人時,用戶就因為傷害發生會面臨這種危險。的嚴重性和概O2:二次電池很少發生火災危險。率很高。A2:機器人不能快速脫掉以逃離火災。R57熱在維護期燒傷S1:該機器人的高溫部件只能引起輕可接受。5.7.4間,維護微燒傷。嚴重程度低,人接觸機維護人員能夠器人內部維護人員就會面臨這種危險。避免危險。的高溫部O3:正常使用導致外骨骼內某些部位分的高溫。A1:經過培訓的維修人員應避免接觸高溫部件。R28電氣用濕手觸電擊S1:因電池電壓過低,接觸帶電部件5.2摸電連接僅會而造成輕微傷害。受,但標記為器F2:每當用戶穿戴機器人時,用戶就進一步減小風會面臨這種危險。險。因為存在O2:在極少數情況下,觸摸連接器時針對該問題的能觸及帶電部件。最新技術水平A2:電擊能夠發生很快,無法躲避。的解決方案。R19人體不舒服緊張S1:由于機器人的約束,用戶能感到可接受5.9工效不適。學F2:每當用戶穿戴機器人時,用戶就會面臨這種危險。01:用戶測試中測得的不適程度通常較低。A1:如果遇到精神壓力,用戶能夠停止使用機器人。R110材料/排放灰塵塵肺S1:在極少數情況下,制動系統中少5.7.3物質量粉塵的排放能導致輕微的呼吸問受。因為嚴重題。程度低,但標F2:只要用戶穿戴機器人,就能夠吸記為進一步減入灰塵。小風險。因為O2:在室內沒有通風的情況下,如果可以獲得針對機器人長時間使用,能夠積聚有害量此問題的最新的粉塵。技術水平的解A2:不能避免吸入。決方案。R1減小風險的措施11三種選定的危險,并采取措施降低其風險。表11 三種選定危險的風險減小措施#危險和危險事件潛在后果本質安全的設計措施安全防護裝置或補充保護措施使用信息6電池的火災危險燒傷使用具有降低火災危險設計的最新技術水平的電池(例如參見IEC62133-1和IEC60335-2-29有關正確操作和充電的說明,請參閱用戶手冊。8用濕手觸摸電連接器電擊連接器經過重新設計,幾乎不可能用手指觸摸帶電部件用戶手冊中添加了說明,不能用濕手操作機器人。10排放灰塵塵肺選擇外骨骼的材料和部件,使得灰塵(例如,來自制動器)的排放盡可能低。最終風險評估和剩余風險余風險。表12僅列出了中選擇的危險。表12 最終風險評估#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數6電氣電池的火燒傷S2:嚴重燒傷是可能的。可接受。5.3災危險F2:每當用戶穿戴機器人時,用戶就會面臨當前技術這種危險。水平不能O1:由于可靠的電池和正確的更換指令,燃提供更好燒的概率非常低。的解決方A2:機器人不能快速脫掉,以逃離火災。案。R:48電氣用濕手觸電擊S1:因電池電壓過低,接觸帶電部件僅會而可接受。5.2摸電連接造成輕微傷害。傷害的嚴器F2:每當用戶穿戴機器人時,用戶就會面臨重程度和這種危險。概率足夠O1:連接器設計中隱藏了帶電部件,因此觸低。摸的概率非常低。A2:電擊發展很快,不能避免。R:110材料/排放灰塵塵肺S1:在極少數情況下,制動系統中少量粉塵可接受。5.7.3物質的排放,能導致輕微的呼吸問題。因為傷害的概率很O2:在室內沒有通風的情況下,如果機器人低。較長時間使用,能夠積聚有害量的粉塵。A2:不能避免吸入。R:1安全相關的控制系統13全功能所需的PL。表13 安全功能和指定的PL#安全功能PLGB/T36530-2018,表1PL符合ISO13849-1:2015GB/T36530-2018節S:傷害嚴重程度F:頻率和/或暴露于危險中P:避免危險或限制傷害的可能性I緊急停止CS1:用戶能夠壓倒機器人,預計只會造成輕微傷害。F1:需要緊急停止的情況很少見。P2:由于緊急情況已經發生,躲避幾乎不可能。PLr:b示例4 載人機器人概述本示例介紹自平衡型載人機器人,其能夠將單個乘客從一個地方運送到另一個地方。系統架構:(每只腳一個面。機器人沒有座位,乘客能站在踏板上駕駛機器人。產品規格:機器人高1.2m到1.4m(可調),重15kg。機器人的最高速度為6km/h。車輪由充氣輪胎組成。操作環境:機器人設計用于在平坦的地板上室內操作,坡度不超過5°。典型任務:間斷。通過傾斜轉向桿,用戶向期望的運動方向操縱機器人。自主程度:執行。結合起來,假設機器人以半自動操作模式操作。機器人子類型確定:該機器人被歸類為3.1至行人級、輕量級和半自動操作。風險評估確定個人助理機器人的限制在本示例中,假設機器人具有以下限制:——在室內環境中的平面上使用;——所有操作均由用戶在載人機器人上進行;——按照制造商的規定,收到使用和安全功能說明、身體殘疾沒有的人使用載人機器人;——乘客至少14歲;——乘客的重量不超過100kg;——最高行駛速度為6km/h。可預見的誤用:能夠預計以下誤用:——在戶外駕駛;——在濕滑的地板上駕駛;——在不平坦的地形上行駛;——重載駕駛;——在雜亂的環境中駕駛(人和/或物體);——用濕手觸摸充電插頭;——魯莽的駕駛。初始危險識別和風險估計表14GB/T36530-2018附錄A作為檢查表(如存在的話但可能還有其他危險需要解決。另外,基于圖3中的風險圖,表14列出了源自這些危險的的風險估計。表14 實施風險減小措施前的風險評估#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數1機械與安全相關的障礙發生碰撞胸部或腿部受傷S2:6km/h導致嚴重的傷害。F2:只要機器人在運行,用戶就會面臨這種危險。O3:機器人運行時能發生危險事件。A1:行駛速度與行人相當,能夠避免碰撞。R:5不可接受。因為嚴重性和概率都很高。5.10.82機械由于行駛于凹凸不平地面而絆倒或跌落頭部受傷S2:從直立位置墜落,能導致嚴重的頭部受傷。F2:只要機器人在運行,用戶就會面臨這種危險。O2:機器人運行時偶爾能發生危險事件。A1:能夠避免危險的地面條件。R:4不可接受。因為嚴重性和概率都很高。5.10.33機械當機器人在地板上滑倒時掉下來頭部受傷S2:滑倒能導致嚴重的頭部受傷。F2:只要機器人在運行,用戶就會面臨這種危險。O2:機器人運行時偶爾能發生此危險事件。A2:不可能避免滑倒。R:5不可接受。因為嚴重性和概率都很高。5.10.34機械旁觀者在載人機器人和地板或墻壁之間被碾壓胸部受傷S2:6km/h的碰撞能導致嚴重的傷害。F2:旁觀者經常在機器人運行時暴露于此危險中。O2:機器人運行時偶爾能發生危險事件。A1:行駛速度相當于行人速度,能夠避免碾壓。R:4不可接受。因為嚴重性和概率都很高。5.10.85機械由于控制系統故障導致的碰撞頭部受傷S2:碰撞能導致嚴重的頭部受傷。F2:只要機器人在運行,用戶就度高且發生5.10.8會面臨這種危險。O2:危險事件有時只能在質量一般的機器人中發生。A1:行駛速度與行人相當,能夠避免碰撞。R:4傷害的概率中等。6機械由于從踏板頭部受傷S2:從直立位置墜落能導致嚴重不可接受。5.6上滑落而掉的頭部受傷。因為傷害的下來F2:只要機器人在運行,用戶就嚴重程度和會面臨這種危險。發生概率都O2:危險事件不時發生。很高。A1:行人速度相當于行人速度,用戶在大部分時間能從機器人上下來。R47機械壓過旁觀者腿部或腳S1:充氣輪胎碾壓導致輕微傷可接受。5.10.8的手或腳部受傷害。因為嚴重程F2:只要機器人在運行,旁觀者度低且發生就會面臨這種危險。傷害的概率O3:機器人運行時能發生危險事中等。件。A1:行進速度相當于行人速度,用戶能避開旁觀者。R:28人體工效煩人的界面精神不適S1:精神不適是可能的。可接受。5.9學或控制導致F2:只要機器人在運行,用戶就因為嚴重程的精神壓力會面臨這種危險。度低。O2:測試表明,在某些情況下,駕駛者能遇到精神壓力。A1:如果遇到精神壓力,用戶能停止使用機器人。R:19機械非正常啟動腿部受傷S2:在最壞的情況下,機器人以不可接受。5.46km/h的速度與腿部碰撞并能導嚴重程度致嚴重的傷害。高,發生傷F2:每當用戶站在機器人附近害的概率中時,用戶就會面臨這種危險。等。O2:危險事件有時只能在低質量的機器人中發生。A2:如果機器人的初始位置非常靠近用戶,則不能避免碰撞。R:510電氣用濕手觸摸電擊S1:因電池電壓過低,接觸帶電原則上可接5.3.1電連接器部件僅會造成輕微傷害。受,但標記F2:每當用戶使用機器人時,用為進一步減戶就會面臨這種危險。小風險。因O2:在極少數情況下,觸摸連接為存在活動器時能觸及帶電部件。部件可接近A2:電擊發生很快,不能躲避。性較差的連R:1接器。減小風險的措施15三種選定的危險,并采取措施降低其風險。表15三種選定危險的風險減小措施#危險和危險事件潛在后果本質安全的設計措施安全防護裝置或補充保護措施使用信息1與安全相關的障礙發生碰撞胸部或腿部受傷使用低功率電機,將速度限制在4km/h(GB/T36530-2018,)改善穩定性控制以促進快速機動(GB/T36530-2018,6.6)應急程序的培訓2由于行駛于凸凹地面絆倒或跌落頭部受傷在設計中使用更大的輪徑改善穩定性控制(GB/T36530-2018,6.6)膝蓋保護器的說明3當機器人在地板上滑倒時掉下來頭部受傷使用高摩擦輪胎(GB/T36530-2018,)加速度限制(GB/T36530-2018,)安全相關的速度控制( GB/T36530-2018,6.4)不要突然加速或減速的警告標志(GB/T36530-2018,)佩戴頭盔和手腕、肘部和膝蓋保護器的說明最終風險評估和剩余風險余風險。表16僅列出了中選擇的危險。表16 最終風險評估#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數1機械與安全相胸部或S1:以4km/h的速度與障礙物發生碰撞可接受。因5.10.8關的障礙腿部受只能造成輕微傷害。為嚴重程發生碰撞傷F2:只要機器人在運行,用戶就會面臨這度低且發種危險。生傷害的O2:通過培訓最大限度地減少危險事件的概率中等。發生。R:12機械由于行駛頭部受S1:在從直立位置跌落時,使用防護裝置可接受。因5.10.3于凸凹地傷可降低嚴重傷害的風險。為嚴重程面而絆倒F2:只要機器人在運行,用戶就會面臨這度低。或跌落種危險。O2:通過改進設計,危險事件只能有時發生。A1:能夠避免危險的地面條件。R:13機械當機器人頭部受S1:在滑倒時,使用防護裝置可降低嚴重可接受。因5.10.3在地板上傷傷害的風險。為嚴重程滑倒時掉F2:只要機器人在運行,用戶就會面臨這度低。下來種危險。O2:使用高摩擦輪胎可顯著減少危險事件的發生。A2:不可能避免滑倒。R:1安全相關的控制功能17列出了安全功能所需的PL。對于類型3.1,GB/T36530-2018,6.1.3推薦的兩個安全功能的PL分別為c和b。在表17中,根據ISO13849-1中的風險圖驗證PLr。表17 安全功能和指定的PL#安全功能PL合GB/T36530-2018,表1PL符合ISO13849-1:2015GB/T36530-2018節S:傷害嚴重程度F:頻率和/或暴露于危險中P:避免危險或限制傷害的可能性I避免滑動的安全(限制加速度)cS2:6km/hPLrc6.4II穩定性控制cS2:從直立位置墜落能導致嚴重的頭部受傷。F1:雖然穩定性控制持續激活,但跌落不可能總是導致嚴重后果。P2:在失去穩定性控制的情況下,沒有機會避免。PLrd6.6根據GB/T36530-2018,6.1.4的規定,風險評估得出的PL優先于GB/T36530-2018推薦的PL,表1.該示例說明了風險評估結果與ISO建議的PL不同的情況。13482:2014,表1。示例5 非約束型身體輔助機器人概述這些都是日常生活任務所必需的,例如洗澡、穿衣、吃喝和使用廁所。系統架構:機器人由一個帶有四個電動輪的框架組成。框架上附有一個集成的靠背/節的手柄桿系統保持框架。機器人從擴展塢充電。產品規格:機器人高約1m,重25kg。手柄桿系統和可折疊椅子能分別支撐每個手柄60kg和座椅120kg。機器人的最大自主導航速度為0.6m/s。電池電壓為48V。操作環境:機器人被指定在室內、平坦地面的家庭環境中操作。典型任務:預計身體輔助機器人將執行以下任務:——障礙物周圍為用戶導航;——在需要時提供座位(例如用于穿衣);(例如吃/喝,練習,預約);——在被呼叫時靠近用戶,或者在被送走時離開用戶。通過操作手柄桿、平板電腦上的命令或按遙控器上的按鈕來觸發任務執行。自主程度:操作。機器人子類型確定:(GB/T36530-2018,.2的2.4型)。風險評估確定個人助理機器人的限制機器人將由非專業人員在家庭環境中操作的以執行上述任務。家庭環境是平坦的地面(硬地板或地毯使風險評估和風險減小過程更容易。——使用條件:無臺階和傾斜表面的角度低于5°。——宜移除地面上的小物體(高度小于26cm,寬度小于7cm),因為它們太小而無法被機器人的傳感器檢測到。——到達地面的玻璃窗或玻璃門宜覆蓋最低20cm,以確保光學傳感器的可見性。——只有智力上能夠充分了解機器人危險的成年人才能操作機器人。如果小孩住在家里,機器人應只在成年人的監督下操作。——用戶宜能夠借助傳統的助行器行走。使用者的重量不宜超過100千克,高度宜在150cm至190cm之間。可預見的誤用:在完全自主模式下移動時,預計人(尤其是兒童)可能騎在助行器上。如果用戶跌落,這能夠以影響安全的方式損壞助行器或導致嚴重的傷害。這種危險在的風險評估中作為第6項處理。或在物體脫落時對用戶造成傷害。初始危險識別和風險估計表18GB/T36530-2018附錄A作為檢(如果存在危險八個項目,但可能還有其他危險需要解決。此外,基于圖3中的風險圖,表18自這些危險的風險。表18 實施風險減小措施前的風險評估#危險類型危險和危險事件潛在后果風險估計風險評價GB/T36530-2018的章S:傷害嚴重程度F:暴露頻率O:發生的概率A:避免的可能性R:風險指數1機械當用戶起床用戶失敗S2:用戶能夠骨折。不可接受。因5.3.3時,制動器發F2:在起床模式期間,機器人為傷害發生的生故障,并且為用戶提供持續支撐。嚴重性和概率機器人因失O2:當機器人自動進入擴展塢都很高,并且去動力而滾進行充電時,很少發生電源故可以獲得最新動。障。技術水平解決A2:用戶不能做出反應以保持方案。穩定。R:52機械當用戶握住用戶的手S1:用戶能有手指擦傷(由于速5.10.8手柄桿時,指能被夾度和質量低而沒有骨折)。受,但標記為手指夾在機住造成傷F1:偶爾會發生。進一步減小風器人和門柱害。O2:用戶的轉向能力低。險,因為手柄或墻壁之A2:用戶反應緩慢。桿設計的小改間。R:1動能夠解決問題。3機械由于無法檢腿部受傷S2:用戶能有瘀傷甚至骨折。不可接受。因5.10.8測到腿部位F2:在此操作模式下,始終接為傷害發生的置,機器人會近用戶。嚴重性和概率在駛過用戶O2:有時可能會使用標準傳感都很高,并且的腿。器。可以獲得最新A2:用戶移動緩慢。R:5技術水平的解決方案。4機械用戶希望通因失去支S2:用戶能有嚴重的骨折。不可接受。因可 與過釋放與手撐,用戶F2:用戶與手柄桿持久接觸以為傷害發生的5.10.7相柄桿傳感器能夠跌操作助行器。嚴重性和概率比,但現的接觸來停倒,或者O1:不太可能發生。都很高,并且在用于無止機器人,但機器人能A2:如果桿沒有反應,則用戶可以獲得最新約束的身機器人繼續夠駛過用無法躲避。技術水平的解體助理機行駛。戶。R:4決方案。器人5機械助行器在向助行器擊S2:當助行器擊中某人時,能夠不可接受。因5.10.3用戶自主行中樓梯下造成嚴重傷害。為傷害發生的駛時,沒有發的某人F1:助行器跌落時,樓梯下面不嚴重性和概率現到下行樓太可能有人。都很高,并且梯并從樓梯O3:沒有樓梯檢測。可以獲得最新上掉下來A2:跌落意外發生,家中的樓梯技術水平的解通常不夠寬,不足以躲避。決方案。R:46機械坐在助行器從劃傷地S2:可能有嚴重的骨折。不可接受。因5.10.3上四處駕駛板或觸碰F2:預計用戶不當行為經常出為傷害發生的車輪而傷現。嚴重性和概率害腳部,O3:如果人在駕駛時坐在助行器都很高,并且到嚴重撞上,可能會掉落或受傷。可以獲得最新擊或跌A2:意外發生掉落。技術水平的解落。R:6決方案。7電動充滿液體的觸電,短S2:48V在潮濕環境中存在電擊不可接受。5.3.1杯子滑下托路危險。盤以及液體F2:用戶與機器
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