ГОСТ Р 60.1.2.2-2016/ИСО 10218-2:2011. Национальный стандарт Российской Федерации. Роботы и робототехнические устройства. Требования по безопасности для промышленных роботов. Часть 2. Робототехнические системы и их интеграция
5.11 Совместная работа робота с человеком
5.11.1 Общее описание назначения
Совместная работа - это особый вид действий человека и робота в общем рабочем пространстве. Совместная работа характеризуется следующими особенностями:
- она используется для выполнения заранее определенных задач;
- выполнение совместной работы возможно в том случае, когда все необходимые меры защиты находятся в активном состоянии;
- роботы, сконструированные специально для выполнения совместной работы, соответствуют требованиям ИСО 10218-1.
Примечание - Примеры применения совместной работы приведены в приложении E.
Интегратор должен указать в информации по использованию средства обеспечения безопасности и выбор режима, необходимые для выполнения совместной работы.
5.11.2 Общие требования
Из-за возможного уменьшения пространственного разделения между человеком и роботом в совместном рабочем пространстве во время работы может произойти физический контакт между человеком и роботом. Для того чтобы обеспечить постоянную безопасность оператора, должны быть предприняты меры защиты.
Должны быть выполнены следующие требования.
a) Интегратор должен выполнить общую оценку рисков в соответствии с 4.3 (см. приложение E с примерами применения). При общей оценке рисков должны быть рассмотрены совместная задача и рабочее пространство, включая как минимум следующее:
1) характеристики робота (например, нагрузку, скорость, усилие, мощность);
2) опасности, связанные с рабочим органом, включая объекты манипулирования (например, эргономическая конструкция, острые кромки, выступающие части, работа с устройством смены инструмента);
3) размещение робототехнической системы;
4) расположение оператора относительно близости к руке робота (например, не допускать работу под роботом);
5) расположение оператора и его перемещения относительно позиционируемых деталей, ориентации конструкций (например, фиксирующих приспособлений, строительных конструкций, стен) и расположение источников опасности на фиксирующих приспособлениях;
6) конструкция фиксирующих приспособлений, размещение и работа захватных устройств, другие сопутствующие опасности;
7) конструкция и расположение всех устройств ручного управления роботом (например, доступность, эргономика и т.д.);
8) опасности, связанные с конкретным применением (например, температура, отбрасываемые детали, сварочные брызги);
9) ограничения, вызванные использованием необходимого персонального защитного оборудования;
10) особые условия окружающей среды [например, химическое загрязнение, радиочастоты (РЧ), излучение и т.д.];
11) рабочие характеристики используемых функций безопасности.
b) Роботы, интегрированные в совместное рабочее пространство, должны соответствовать требованиям ИСО 10218-1.
c) Защитные устройства, используемые для определения присутствия человека, должны соответствовать требованиям 5.2.2.
d) Дополнительные меры защиты, используемые в совместном рабочем пространстве, должны соответствовать требованиям 5.2.
e) Средства обеспечения безопасности должны быть разработаны для препятствия проникновения человека в защищенное пространство за пределы совместного рабочего пространства или для обнаружения присутствия там человека. Проникновение в защищенное пространство за пределы совместного рабочего пространства должно вызывать остановку робота и прекращение воздействия всех опасностей.
f) Периметровое ограждение должно препятствовать или выявлять любого человека, входящего в защищенное пространство вне его части, предназначенной для совместной работы.
g) Если другие машины, соединенные с робототехнической системой или установленные на ней, представляют потенциальную опасность и находятся в совместном рабочем пространстве, то связанные с безопасностью функции этих машин должны соответствовать как минимум требованиям 5.2.
Желательно, чтобы роботы, сконфигурированные для выполнения совместной с человеком работы, были помечены специальным знаком, изображенным на рисунке 2.
Рисунок 2 - Предлагаемый вид знака
5.11.3 Требования к совместным рабочим пространствам
Совместное рабочее пространство, в котором оператор (операторы) может непосредственно взаимодействовать с роботом, должно быть четко обозначено (например, маркировка пола, специальные знаки и т.д.).
Люди/операторы должны быть защищены с помощью набора защитных устройств, соответствующих рабочим характеристикам робота, допустимым согласно ИСО 10218-1, которые могут предотвратить все опасности в соответствии с 5.2.2.
В том случае, если несколько человек (операторов) могут участвовать в выполнении совместной работы, каждый из них должен быть защищен с помощью средств, соответствующих 5.2.2.
Совместное рабочее пространство должно быть спроектировано так, чтобы оператор мог легко выполнить все задачи, а расположение оборудования и механизмов не должно создавать дополнительных опасностей. Там, где это возможно, желательно, чтобы связанное с безопасностью программное обеспечение задания оси и ограничения пространства робота использовалось для уменьшения диапазона возможных свободных движений робота.
Робототехническая система должна быть установлена так, чтобы обеспечить минимальный зазор 500 мм (20 дюймов) между рабочим пространством робота (включая руку, любые установленные фиксирующие приспособления и рабочие детали) и зонами, занятыми элементами здания, конструкциями, инженерными сетями, другими машинами и оборудованием, который не препятствует доступу всего тела человека и может создать условия для захватывания или зажимания. Если такой минимальный зазор не может быть обеспечен, то должны быть приняты дополнительные меры защиты для того, чтобы остановить движение робота, если человек находится на расстоянии менее 500 мм от опасности быть захваченным или зажатым в статической внешней среде. Если имеет место динамическое движение (например, отслеживание движущегося конвейера), то могут потребоваться специальные возможности (см. ИСО 13854).
Примечание - Указанные параметры могут быть разными для систем, спроектированных в соответствии с 5.11.5.4 и 5.11.5.5.
5.11.4 Переход от автономной работы к совместной работе и обратно
Момент изменения режима работы между автономной работой и совместной работой является особенно критичной частью совместной работы человека и робота. Изменение режима работы должно быть организовано так, чтобы робот не мог подвергнуть опасности персонал при переходе от автономной работы к совместной работе и обратно к автономной работе.
5.11.5 Работа в совместном рабочем пространстве
5.11.5.1 Общие положения
При проектировании совместной работы одна или более характеристик безопасности из 5.11.5.2 - 5.11.5.5 должны быть выбраны для обеспечения безопасной рабочей среды для всего персонала, подверженного возможным опасностям в рабочем пространстве. ИСО 10218-1 определяет требования и рабочие характеристики для роботов, используемых при совместной работе.
Любое выявленное нарушение выбранных характеристик безопасности при совместной работе должно вызывать защитную остановку в соответствии с 5.3.8.3. Автономная работа не должна возобновляться после такой остановки до тех пор, пока не будет осуществлен возврат в исходное состояние с помощью сознательного действия по перезапуску извне совместного рабочего пространства.
5.11.5.2 Контролируемая остановка с расчетной безопасностью
Если в совместном рабочем пространстве нет ни одного человека, то робот работает автономно. Если человек входит в совместное рабочее пространство, то робот должен прекратить движение и поддерживать состояние контролируемой остановки с расчетной безопасностью в соответствии с 10218-1 для того, чтобы разрешить непосредственное взаимодействие оператора с роботом (например, загрузить деталь в рабочий орган робота).
5.11.5.3 Проведение робота по траектории вручную
Выполнение проведения робота по траектории вручную должно быть разрешено только при выполнении следующих условий:
a) когда робот достигает заданной позиции, должна быть инициирована связанная с безопасностью контролируемая остановка в соответствии с ИСО 10218-1;
b) у оператора должно быть устройство управления, соответствующее требованиям ИСО 10218-1, для перемещения робота в заданное положение;
c) оператор должен иметь полную видимость всего совместного рабочего пространства;
d) если оператор отпускает устройство управления, то должна быть инициирована связанная с безопасностью контролируемая остановка в соответствии с ИСО 10218-1.
5.11.5.4 Контроль скорости и расстояния до человека
В робототехнических системах, спроектированных для поддержания безопасного расстояния между оператором и роботом в динамическом режиме, должны использоваться роботы, соответствующие требованиям ИСО 10218-1.
Скорость робота, минимальное расстояние до человека и другие параметры должны быть определены при общей оценке рисков.
Примечание - Дополнительная информация и руководство по выполнению совместных операций будут определены в ИСО/ТС 15066, который в настоящее время разрабатывается.
5.11.5.5 Ограничение мощности и усилия с помощью конструкции или управления
В робототехнических системах, спроектированных для управления опасностями с помощью ограничения мощности или усилия, должны использоваться роботы, соответствующие требованиям ИСО 10218-1.
Характеристики мощности, усилия и эргономики должны быть определены при общей оценке рисков.
Примечание - Дополнительная информация и руководство по выполнению совместных операций будут определены в ИСО/ТС 15066, который в настоящее время разрабатывается.
Подписаться на обновления