分析服務(wù)型機(jī)器人存在的安全隱患

2015年，中國評測獲批建設(shè)機(jī)器人國評中心，并獲批“機(jī)械設(shè)備及零部件認(rèn)證機(jī)構(gòu)”和 “國家智能機(jī)器人質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”資質(zhì)，針對機(jī)器人嵌入式軟件、整機(jī)性能及安全可靠性、生產(chǎn)線系統(tǒng)集成應(yīng)用、關(guān)鍵零部件等提供檢測、標(biāo)定、認(rèn)證、校準(zhǔn)等第三方服務(wù)。

自新冠肺炎疫情發(fā)生以來，“無接觸”成為大眾在疫情中的基本訴求，用機(jī)器人有效替代相關(guān)人員進(jìn)行作業(yè)的需求日益強(qiáng)烈，中國機(jī)器人企業(yè)凝心聚力，在短時(shí)間內(nèi)投放各類機(jī)器人，參與了防疫抗疫全流程中多項(xiàng)工作任務(wù)。隨著復(fù)工復(fù)產(chǎn)的有序推進(jìn)，復(fù)工后的部分企業(yè)“機(jī)器換人”的需求也逐步被激發(fā)，有望催化多品類服務(wù)機(jī)器人未來在更多應(yīng)用場景得以快速發(fā)展。安全是機(jī)器人廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)，看似安全的服務(wù)機(jī)器人，也可能存在安全隱患。本文簡要介紹一下GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》中關(guān)于服務(wù)機(jī)器人潛在危險(xiǎn)的相關(guān)內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)是服務(wù)機(jī)器人CR認(rèn)證依據(jù)的重要安全標(biāo)準(zhǔn)之一。

GB 4943.1-2011涵蓋的服務(wù)機(jī)器人潛在危險(xiǎn)有：電擊、與能量有關(guān)的危險(xiǎn)、著火、與熱有關(guān)的危險(xiǎn)、機(jī)械危險(xiǎn)、輻射、化學(xué)危險(xiǎn)等。不同的服務(wù)機(jī)器人，由于設(shè)計(jì)和使用場所的不同，各自潛在的主要危險(xiǎn)類型不一樣，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行判斷。

1、觸電/電擊

服務(wù)機(jī)器人工作時(shí)由電池供電，屬于III類設(shè)備，電池輸出電壓相對較低，通常在60VDC以下，屬于特低電壓（ELV）。但是由于設(shè)計(jì)的原因，有的機(jī)器人需要對電源進(jìn)行升壓以保證某些零部件能夠正常工作，升壓后的電源可能不再屬于特低電壓，存在觸電的危險(xiǎn)。此外，機(jī)器人通過充電樁或電源適配器充電，將危險(xiǎn)電壓（220VAC）轉(zhuǎn)變?yōu)樘氐碗妷海?8VDC、29.4VDC）的過程中，也存在觸電危險(xiǎn)，但是由于服務(wù)機(jī)器人CR認(rèn)證不涉及該部分零件，在此暫且不做討論。

采取的措施：可以通過采取用固定的鎖緊蓋、安全聯(lián)鎖裝置，限制接觸電流在規(guī)定之內(nèi)等措施，來減小觸電危險(xiǎn)。

2、能量危險(xiǎn)

機(jī)器人中帶安全電壓的電路，雖然輸出電壓很低，但是如果輸出端的導(dǎo)體發(fā)生短路，也有可能產(chǎn)生過量的能量釋放，甚至發(fā)生爆炸。

在電壓≥2V時(shí)，可以獲得的持續(xù)時(shí)間≥60s的功率等級≥240VA；或存儲的能量等級≥20J，視為處于危險(xiǎn)能量水平。

采取的措施：可以通過采取隔離、屏蔽、使用安全聯(lián)鎖裝置等來減小能量危險(xiǎn)。

3、火災(zāi)

機(jī)器人在發(fā)生過載、元器件失效、絕緣擊穿或者連接松動(dòng)等異常工作的情況下，都可能會產(chǎn)生過高溫度，如果沒有保護(hù)措施，將會引起火災(zāi)。

采取的措施：可以通過采取使用過流保護(hù)裝置，選用合適的零部件、元器件，使用合適材料的外殼或擋板，以及限制易燃材料的用量等措施，來減小著火的危險(xiǎn)。

4、熱的危險(xiǎn)

機(jī)器人在正常工作條件下，如果存在可觸及的部位溫度過高，會造成人員燙傷；過高的溫度可能造成其它危害：一是絕緣材料在高溫環(huán)境中會導(dǎo)致絕緣等級下降甚至產(chǎn)生熔解的危險(xiǎn)，二是長期處于過高溫環(huán)境使設(shè)備元器件的性能降低。

采取的措施：可以通過采取措施避免可觸及的零部件產(chǎn)生高溫，當(dāng)不可避免接觸高溫零部件時(shí)，應(yīng)提供警告標(biāo)識警示高溫勿近等措施，來減小這些熱的危險(xiǎn)產(chǎn)生。

5、機(jī)械危險(xiǎn)

機(jī)器人銳利的邊緣會對人體或元器件產(chǎn)生劃傷；可觸及的運(yùn)動(dòng)部件，例如風(fēng)扇葉片、折疊機(jī)構(gòu)等，會對人員造成傷害；機(jī)器人重心過高、易翻倒，也會對人員和周圍環(huán)境造成傷害；外殼材料的強(qiáng)度不夠，受力容易破裂，使危險(xiǎn)帶電部件可以被觸及，導(dǎo)致觸電危險(xiǎn)。

采取的措施：可以通過采取把銳利邊緣倒圓，配備防護(hù)裝置，使用安全聯(lián)鎖裝置，采取措施使機(jī)器人具有足夠的穩(wěn)定性，使用足夠強(qiáng)度的外殼材料等措施，來減小機(jī)械危險(xiǎn)。

6、輻射和化學(xué)危險(xiǎn)

輻射包括各種形式的輻射，如聲波輻射、射頻輻射、紅外線輻射、紫外線輻射、電離輻射、可見光輻射以及激光輻射等?；瘜W(xué)危險(xiǎn)包括化學(xué)物品或者吸入它們的氣體或煙霧可能會造成的傷害。

采取的措施：可以通過采取限制潛在輻射源的能量等級，屏蔽輻射源，使用安全聯(lián)鎖裝置，避免使用通過接觸或者吸入造成傷害的材料，避免可能產(chǎn)生泄露或氣化的條件和提供警告標(biāo)識以告誡危險(xiǎn)等措施，來減小輻射和化學(xué)危險(xiǎn)。

服務(wù)機(jī)器人在研發(fā)設(shè)計(jì)、集成制造時(shí)應(yīng)盡量避免產(chǎn)品存在以上安全問題，當(dāng)無法避免時(shí)，應(yīng)采取措施以將該類危險(xiǎn)所帶來的后果減小到可以承受的范圍之內(nèi)，以保證人身財(cái)產(chǎn)的安全。

賽迪機(jī)器人依托國家機(jī)器人檢測與評定中心檢驗(yàn)檢測公共服務(wù)平臺，結(jié)合多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，開展機(jī)器人測試技術(shù)研究，并積累了豐富的實(shí)踐案例。此外，我們面向機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈提供檢測、認(rèn)證、標(biāo)準(zhǔn)制定、培訓(xùn)和咨詢等服務(wù)，從全方位、全過程輔助企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。賽迪機(jī)器人依托自身優(yōu)勢，愿與機(jī)器人上下游企業(yè)開展更廣泛的合作。
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