近50年來，工業機器人在全球製造業中的應用越來越廣泛。技術總是在不斷發展以適應用戶的需求。多年來，人們一直在研究使用機器人的安全問題。當然，事故時有發生，風險評估就變得至關重要。與此同時，安全標準和安全組件也在不斷進步。那麼，我們現在在哪裏？
當第一批機器人進入製造工廠時，業界研究了一些機器人及其周圍的設備可能對人類工人造成的危險。我們一直在整體上看待自動化。我們問自己這樣的問題：
這個機器人移動的速度有多快？
這個機器人能跑多遠？
機器人的操作有多危險？
如何防止那些強大而快速的機器人襲擊人類？
這些問題允許用戶進行風險評估；確定可以添加到機器人中的安全功能，以在機器人運行時保護人類工人。傳統措施包括將機器人鎖在安全圍欄內，以防止機器人與人類接觸。這個過程在進行風險評估的人中已經變得很常見。這種想法非常普遍，幾乎是自發的。今天，我們在對機器人進行風險評估時仍然使用這些想法。看來我們的思維方式就是這樣設定的，這似乎也是最好的實現方式。
那麼，隨著機器人的發展，我們也應該利用機器人技術的進步，適應變化。不管你信不信，協作機器人正變得越來越普遍，我們必須改變我們的思維方式。過去我們在發現機器人的新應用方麵非常有創意，現在我們在進行風險評估的方式上可以更有創意。我最近參加了12 月份由合作夥伴公司Advanced Motion and Controls 在蒙特利爾組織的協作機器人會議，它改變了我對風險評估過程的看法。正如優傲機器人用戶談論他們在不同工廠的應用和風險評估時，有兩句話引起了我的注意。
1、協作機器人的風險評估不是基於“數量”而是基於“流程順序”。
2. 合作流程的風險評估不是固定的、僵化的，而是一個隨時間演變的過程。
讓我詳細闡述這兩點，並解釋為什麼它們改變了我對風險評估的看法。
說協作機器人的風險評估是基於順序而不是數量，意味著您從不同的角度看待風險評估。不要著眼於大局，而應該把各個方麵拆開來一一分析，從整體上評估風險，然後逐一執行。
讓我們考慮以下示例。您有一個機器人，可以將零件裝載到工作台上供人類組裝。組裝完成後，機器人拾起組裝好的部件並將其放在傳送帶上。
我們對傳統工業機器人的思考方式是這樣的：
我有一個機器人，它跑得很快，可以傷害人類。如果發生這種情況，人類員工可能會受到嚴重傷害。我需要隨時隨地防止人類和機器人接觸。所以我立刻想到了籠子、柵欄或者安全光幕。
在機器人區域，有兩個裝配區域，需要人和機器人都參與工作，但不一定同時進行。這是工業機器人的複雜組件。我可以使用區域掃描來監控人類員工的位置，並在人類進入特定區域時將機器人拒之門外。跟蹤所有情況可能很複雜，因為人類和機器人全天協作很多，因此在編程時需要考慮很多不同的情況。
此外，您需要在機器人與人類一起工作的區域和機器人可以高速運行的區域之間進行一些物理或安全的隔離。類似於安全光幕或傳感器門。如果您希望機器人能夠在工人在附近區域工作時進入一個區域，您還需要在兩個裝配區域之間安裝護欄。因為您不希望操作員必須步行5-10 步才能到達附近的集合區域，所以您希望他們非常接近。
另一種可能的解決方案是將組織台安裝在旋轉裝置上，該旋轉裝置可以前後移動兩個裝置區域，一個用於機器人，一個用於人類工人。如果我們選擇這種方法，我們需要一種沒有可能在旋轉過程中造成傷害的夾點的設計，並且我們需要考慮如果有東西卡住的話事件的順序是什麼。所以可以看出，我們可以有很多不同的選擇，時間的損失決定了哪種選擇是最安全、最劃算的。
協作機器人
現在，有了協作機器人，設計用於與人類一起工作，在連續級別上而不是在整個機器人上進行分析，我們通過以下方式進行：
機器人正在拾取零件並將其放置在區域1中。按照這個順序，機器人可以隨時與人類工人協作。因此，該部位應放慢機器人的速度，此時應啟用協作機器人的限力功能，防止機器人誤撞到工人造成傷害。為了研究機器人運動的安全速度，我可以使用ISO15066中的方程。新版ISO15066技術參數最近強調了這個話題。因此確定這些值更加簡單。
此時，你可能會說，當人類不在合作區域時，機器人應該盡可能快地運行，以減少循環時間。事實並非如此，看看工人在機器人到達之前組裝和拿起它的周期時間。這將設置機器人運動的周期時間。您很可能有兩種選擇。
第一個選擇是始終以安全速度運行機器人，因此無需添加更多安全功能。
第二種選擇是您需要在流程中的某些時間加速機器人以減少總體循環時間。這種情況下，最好的解決方案是增加區域掃描或光幕來監控“快速作業區域”是否有工人。同樣，與工業機器人相比，協作機器人在有人進入機器人區域時不需要停止機器人。您隻需將機器人設置為根據ISO15066 技術參數計算得出的最大速度即可。
順序安全分析的另一個例子是機器人在執行任務期間需要運輸尖銳物體。傳統的想法是，由於物體是尖銳的，機器人很可能會嚴重傷害工人。但讓我們更仔細地分析一下：
機器人會在A點拾取尖銳物體並將其運送到B點。假設在其他步驟中，機器人沒有握住該物體。那麼問題應該是：如何沿著固定的方向或路徑從A點運輸到B點，使鋒利的邊緣朝向運動的內側，從而避免人被刺傷或割傷的風險。
此外，降低移動速度是另一種可能的解決方案。與其到處尋找防止受傷的方法，不如隻考慮和分析有潛在危險的部分。當然，對這些軟件進行密碼鎖定以防止風險評估被更改非常重要。每當您的機器人軟件發生變化時，您都需要檢查風險評估，以確認這些變化不會影響安全。因此，這是一個不斷發展的風險評估過程。
顯然，對於那些負責工作場所安全的人來說，協作機器人最初似乎是一場噩夢，特別是如果他們認為機器人的風險評估很複雜的話。但是，將風險評估分解為不同的連續步驟，並且知道順序並不嚴格，使得整個過程易於管理。這也讓管理層和工人對這些機器人的安全性充滿信心。改變你的心態並記住評估過程可能會隨著情況的變化而改變，肯定會讓更多的人嚐試協作機器人。
另外，不要忘記，在對限力協作機器人（例如優傲機器人）進行風險評估時，如果將機器人調整到合理的強度和速度，則可以降低潛在傷害的嚴重程度。使用協作機器人應該可以幫助您實現自動化任務所需的性能水平(PLR)。
