Робототехніка - це швидкозростаюча область, яка застосовується в багатьох галузях і приймає різні форми в сучасному світі.

Робототехніка - це швидкозростаюча галузь, яка застосовується в багатьох галузях і приймає найрізноманітніші форми в сучасному світі. Приклади включають спільні роботи (коботи), промислові мобільні роботи (IMR), автомобілі з автоматичним керуванням (AGV), автоматизовані мобільні платформи (AMP), інтелектуальний майнінг, автономне мобільне сховище для роздрібної торгівлі, медичні роботи та роботи-помічники.

Оскільки ці пристрої стають все більш поширеними, важливо розуміти небезпеки та варіанти тестування цих інноваційних пристроїв, а також різні глобальні стандарти та вимоги, яких виробники та розробники повинні будуть дотримуватися.

Небезпеки

Є кілька небезпек, які необхідно оцінити і усунути для роботів і роботизованих пристроїв. Основними небезпеками, які слід враховувати для робототехніки, є:

Механічні - необхідно враховувати і оцінювати небезпеки, що виникають в результаті руху, перевищення швидкості, падіння, гострих країв і т. д., які викликані конструкцією і функціонуванням самої системи.

Електрообладнання - слід враховувати загальну безпеку і характеристики електричних компонентів, включаючи ізоляцію, тепловий ефект і небезпеку ураження електричним струмом всередині пристрою і його периферійних пристроїв, особливо щодо стандартів електробезпеки.

Ергономічність - це потенційні проблеми з ергономікою, пов'язані з дизайном і зручністю пристрою або системи.

Термічний - продукти повинні бути оцінені на предмет потенційного перегріву, який може призвести до загоряння / вибуху, опіків або інших пошкоджень.

Акустика / шум - експлуатаційні проблеми, що призводять до небажаних або гучних шумів, можуть виникнути, коли продукт виконує своє задане завдання або функцію.

Вібрація - механічні проблеми, які призводять до небажаної або надмірної вібрації під час використання. Це, в свою чергу, може викликати шум і можливе пошкодження продукту.

Випромінювання - електромагнітне випромінювання системи та її компонентів повинно знаходитися в діапазоні, який вважається безпечним і прийнятним.

Матеріал / речовина: необхідно враховувати та оцінювати небезпеки, пов'язані з компонентами робота, такими як проводка, метали, рідини тощо.

Навколишнє середовище - Небезпеки, пов'язані з конкретним середовищем, пов'язаним з передбачуваним використанням машини. Наприклад, у сфері охорони здоров'я можливі потенційні перешкоди, пов'язані з іншими медичними пристроями та їх найважливішими функціями.

На додаток до індивідуальних небезпек часто зустрічаються комбінації небезпек, таких як вібрація і шум (проблеми з вібрацією можуть бути пов'язані з шумом), електричні і термічні (погана електрична якість, що призводить до перегріву) або хімічні і радіаційні. При розробці продуктів важливо пам'ятати про ці потенційні комбінації, щоб можна було знизити ризики при проектуванні продукту і належним чином протестувати при оцінці пристрою.

Варіанти тестування

Для оцінки небезпек, пов'язаних з робототехнікою, можна використовувати кілька областей тестування. Залежно від небезпеки необхідно враховувати:

Оцінка небезпечних зон - продукти, що використовуються в небезпечних зонах або вибухонебезпечних середовищах, повинні бути оцінені відповідно до конкретних суворих вимог, що діють для цих середовищ.

Оцінка функціональної безпеки - щоб гарантувати, що відмовостійкі механізми пристрою працюють правильно і ризики знижені до розумно передбачуваного низького рівня, ці оцінки життєво важливі для кваліфікації або кількісної оцінки рівня повноти безпеки функцій безпеки.

Оцінка процесу - це може включати в себе такі речі, як управління ризиками, програмовані електричні медичні системи і зручність використання. Оцінка процесу буде залежати від окремих продуктів, їх передбачуваного використання і потенційного середовища.

Випробування на механічну безпеку - це оцінки, які оцінюють роботу і безпеку машин і механізмів. Ці випробування повинні оцінювати потенційні ризики, а також можуть визначати ті, які необхідно запобігти та/або виправити.

Випробування на електробезпеку - ці оцінки допоможуть забезпечити безпечні стандарти експлуатації щодо використання електроенергії в продукті. Вони також демонструють відповідність стандартам електробезпеки, необхідним на даному ринку.

Тестування продуктивності - оцінює такі насадки, як маніпулятори, пристрої візуального виявлення та акустичні пристрої, на загальну продуктивність і витривалість, щоб гарантувати стабільність використання.

Екологічні випробування - оцінка небезпек, пов'язаних з передбачуваним середовищем, для забезпечення продуктивності та безпеки продукту дуже важлива. Наприклад, продукти, що використовуються на відкритому повітрі, необхідно буде оцінити за такими компонентами, як погода і клімат. Для продуктів, що використовуються в промислових умовах, буде потрібно більш високий коефіцієнт зносостійкості, ніж для продуктів, що використовуються в домашніх умовах.

Електромагнітна сумісність (EMC) та електромагнітні перешкоди (EMI) - ці тести допомагають гарантувати, що продукт продовжує працювати при використанні поруч з іншими пристроями, що випромінюють електромагнітну енергію, а також переконатися, що пристрій не заважає роботі та функціонуванню інших пристроїв. сусідні продукти. Оскільки все більше використовуваних продуктів випромінюють електромагнітні перешкоди, ці оцінки стають все більш важливими.

Тестування бездротового зв'язку та кібербезпеки - переконайтеся, що бездротові продукти відповідають вимогам до підключення, функцій та захисту даних. У міру того, як світ стає все більш взаємопов'язаним, як ніколи важливо забезпечити безпеку будь-якого продукту.

Глобальні стандарти

Крім розуміння потенційних небезпек і варіантів тестування, дуже важливо знати стандарти для роботів, що застосовуються в регіоні або на ринку, на якому пристрій буде продаватися або продається. Часто в цих стандартах розглядаються всі або деякі з виявлених небезпек, а також викладаються вимоги до випробувань. Однак те, що потрібно, залежить від ринку, тому важливо знати, які стандарти застосовуються до конкретного проекту.

Глобальний стандарт ISO 10218‐1: Роботи та роботизовані пристрої відповідає вимогам безпеки для промислових роботів, систем та інтеграції. Цей стандарт ISO був узгоджений і прийнятий у багатьох країнах і регіонах; проте існують і інші стандарти, які можуть застосовуватися до робототехніки в даній області.

Європейський Союз

Роботи в Європейському союзі (ЄС) регулюються залежно від їх застосування. Промислові роботи підпадають під дію Директив щодо машинного обладнання та електромагнітної сумісності. Виробники повинні дотримуватися існуючих стандартів EN та ISO щодо роботизованих пристроїв. Деякі з цих стандартів узгоджені відповідно до Директиви щодо машинного обладнання та включають наступне:

EN 12100 визначає принципи зниження ризику

ISO 13849‐1

EN ISO 10218‐1

EN ISO 10218‐2

EN ISO 13482

ISO / TS 15066

EN 61000‐6‐2 (ЕМС), частина 6‐2

EN 61000‐6‐4 ЕМС частина 6‐4

ISO 9283: 1998

ISO 13850

IEC 60204‐1

IEC 62061

EN 1525

EN1526

ISO 3691‐4

В ЄС медичні роботи повинні відповідати стандарту IEC 60601‐1 ED3 + AMD1. Цей загальний стандарт повинен застосовуватися разом з новими розроблюваними стандартами, такими як:

IEC 80601‐2‐77

IEC 80601‐2‐78

Для роботів, що використовуються в небезпечних місцях або потенційно вибухонебезпечних середовищах, необхідно враховувати Директиву ATEX 2014/34/EU. Якщо безпека машин визначається безпечною відстанню, застосовується EN 13857. Також можуть застосовуватися інші стандарти на обладнання. Нарешті, деякі роботи повинні відповідати Директиві ЄС щодо радіообладнання (RED), 2014/53/EU, яка встановлює вимоги безпеки та електромагнітної сумісності для обладнання, що використовує радіочастотний спектр.

Північна Америка

Для північноамериканського ринку було розроблено ряд стандартів, які разом з існуючими міжнародними стандартами забезпечують високий ступінь оцінки безпеки.

ANSI / RIA R15.06

ANSI / RIA R15.08

ANSI / UL 1740

CAN / CSA Z434

ISO 10218‐1

ISO 10218‐2

ISO 13849‐1

ISO 13482

IEC 61508‐1

IEC 61508‐2

IEC 61508‐3

IEC 62061

UL 3100

Азія

В Азії в багатьох країнах діють стандарти на роботів, гармонізовані з ISO 10218‐1. Крім стандартів загальної електробезпеки, існують також деякі стандарти управління ризиками. Ось кілька прикладів азіатських стандартів робототехніки:

Китай

GB 11291

GB 11291.2‐2013

GB / T 15706‐2012

Японія

JIS B9700 - Загальні принципи проектування - Оцінка ризиків і зниження ризиків

JIS 8433‐1

JIS TS B0033

Південна Корея

KS B ISO 10218‐1

KS B ISO 10218‐2

Тайвань

CNS 14490‐1 B8013‐1

CNS 14490‐2 B8013‐2

Сінгапур

SS ISO 10218‐1: 2016

SS ISO 10218‐2

Кращі практики

Оскільки використання та поширення роботів продовжує розвиватися, виробники та розробники можуть готувати свої продукти для різних ринків декількома способами. По-перше, важливо знати стандарти та вимоги ринку, на який ви хочете вийти. Таким чином, будьте в курсі оновлень та змін на кожному ринку, які неминучі в швидко мінливій сфері. Крім того, будьте в курсі змін у технології та її застосуваннях, оскільки вони можуть вплинути на стандарти та вимоги.

Визначте будь-які збіги вимог до тестування та оцінки ринку (ів), на який ви хочете вийти. Це може допомогти оптимізувати ваш підхід, що, в свою чергу, допоможе вивести продукти на ринок швидше і з меншими витратами.

Працюйте з надійним і досвідченим партнером, який знає стандарти та найкращі способи продемонструвати відповідність. Такий партнер може допомогти скласти комплексний план тестування для виведення продуктів на ринок, який включає в себе оцінки якості та безпеки, що допоможуть забезпечити успіх продукту.

Роботи та робототехніка пропонують безліч можливостей у багатьох галузях промисловості, і багато виробників хочуть вивчити можливості цих продуктів. Знання стандартів і вимог може не тільки забезпечити більш безпечний і ефективний продукт, але й дозволить вам швидко та ефективно вивести ваші продукти на ринок.