Роботи та роботизовані системи

Ринок роботів і робототехніки переживає значне зростання, при цьому очікується, що сукупний річний темп зростання (CAGR) перевищить 25% в першій половині 2020-х років. Галузь робототехніки еволюціонувала і включає в себе безліч пристроїв, таких як колаборативні роботи, автономні мобільні роботи (AMR), промислові мобільні роботи (IMR), автомобілі з автоматичним керуванням (AGV) і роботи-помічники.

Ці роботи сильно відрізняються від роботів, яких бачили в минулому. Вони можуть бути мобільними, безпосередньо взаємодіяти з людьми, бути більш привабливими і, як і у випадку з багатьма типами продуктів, піддаватися впливу технологічних досягнень, можливостей підключення і більшої автономії.

Зміни в роботах і роботизованих продуктах у поєднанні з їх постійним зростанням і збільшенням присутності роблять важливим розуміння потенційних небезпек, пов'язаних з цими пристроями. Крім цього, дуже важливо розуміти стандарти і варіанти тестування, які виробники і розробники повинні використовувати для зниження ризику і демонстрації відповідності вимогам безпеки і нормативним вимогам.

Класифікація потенційних ризиків і небезпек, пов'язаних з роботом Згідно з ISO 8373 робот визначається як активований механізм, програмований по двох або більше осях зі ступенем автономності, що переміщається в межах свого середовища для виконання намічених завдань. Звичайно, вони можуть бути більш складними. Вони тягнуть за собою ризики, які необхідно враховувати при створенні роботів і роботі з ними.

Загальні небезпеки для більшості типів роботів:

• Механічні - необхідно розглядати і оцінювати питання, пов'язані з конструкцією і функціонуванням самої системи.
• Необхідно враховувати загальну безпеку і продуктивність електричних компонентів всередині пристрою і самого пристрою, особливо відповідно до стандартів електробезпеки.
• Електромагнітні перешкоди (EMI), що виникають через електромагнітні поля, які виходять від пристроїв до інших електричних продуктів або до пристрою від інших продуктів в цьому районі.
• Потенційні проблеми, пов'язані з дизайном і зручністю пристрою або системи - ергономічність.
• Продукти повинні бути оцінені на предмет потенційного перегріву, який може призвести до загоряння, опіків або інших пошкоджень.
• Експлуатаційні проблеми, що призводять до небажаних або гучних шумів, можуть виникнути, коли продукт виконує поставлене завдання або функцію.
• Механічні проблеми, які під час використання призводять до небажаної або надмірної вібрації. Це, в свою чергу, може викликати шум і призвести до пошкодження продукту.
• Електромагнітне випромінювання системи та її компонентів повинно знаходитися в діапазоні, який вважається безпечним і прийнятним.
• Небезпеки, пов'язані з компонентами робота, такими як проводка, метали, програмне забезпечення тощо.
• Небезпеки, пов'язані з конкретним середовищем, пов'язаним з передбачуваним використанням машини. Наприклад, у сфері охорони здоров'я потенційні небезпеки, пов'язані з іншими медичними пристроями та їх найважливішими функціями.

Проблеми, пов'язані із зарядкою, перегріванням, загорянням або іскрою в пристроях, в яких використовуються батареї або компоненти накопичувача енергії.

Небезпеки та необхідні заходи безпеки залежать від типу застосування, передбачуваного використання, оскільки роботи та роботизовані системи бувають різних форм і розмірів і використовуються в різних додатках.

Можуть виникнути деякі комбінації небезпек, такі як вібрація, термічна, електрична та радіаційна. Пам'ятайте про можливі комбінації при розробці продуктів, щоб знизити ризик і провести відповідні випробування при оцінці пристрою.

Оцінка ризику для кожної конкретної небезпеки необхідна для визначення відповідних заходів щодо зниження ризику. Якщо небезпека не може бути усунена за допомогою безпечної конструкції, потрібні відповідні заходи безпеки та інші захисні заходи. Оцінка ризиків повинна проводитися на кожному етапі розробки.

Для оцінки небезпек, пов'язаних з робототехнікою, існує кілька варіантів тестування, які можуть використовуватися в залежності від небезпек, виявлених у вашому пристрої.

До них відносяться, але не обмежуються:

• Оцінка небезпечних зон для продуктів, що використовуються у вибухонебезпечних зонах, відповідно до конкретних вимог.
• Оцінка функціональної безпеки для забезпечення правильної роботи відмовостійких механізмів.
• Механічна оцінка потенційних ризиків і заходів щодо їх зниження.
• Випробування на електробезпеку, щоб переконатися в безпечній експлуатації, пов'язаній з використанням електрики, і продемонструвати відповідність необхідним стандартам електробезпеки.
• Оцінка акумуляторів, зарядних пристроїв для забезпечення відповідності технологій зберігання енергії критеріям продуктивності, надійності та безпеки.
• Тестування продуктивності для визначення таких характеристик, як захоплення, камери, вібрація та акустика.
• Оцінка процесу, яка включає в себе управління ризиками, програмовані електричні медичні системи та зручність використання, залежно від окремих продуктів, передбачуваного використання та навколишнього середовища.
• Екологічні випробування для оцінки небезпек і характеристик, пов'язаних з передбачуваним середовищем, в якому працює пристрій.
• Електромагнітна сумісність (EMC) для підтвердження зниження електромагнітних перешкод.
• Тестування бездротового зв'язку та кібербезпеки для підтвердження відповідності застосовних систем вимогам до підключення, функцій та захисту даних. Важливо відзначити небезпеки та відповідні тести для їх оцінки, які часто охоплюються застосовними стандартами безпеки, тому знання та розуміння цих стандартів є важливими.
• Нормативні вимоги до роботів різняться залежно від ринку та галузі, тому важливо знати, які стандарти застосовуються до конкретного проекту. Стандарти ISO 10218-1 та ISO 10218-2 стосуються вимог безпеки для промислових роботів, систем та інтеграції, і були узгоджені та прийняті в багатьох країнах і регіонах. Однак залежно від ринку та області застосування можуть застосовуватися інші стандарти.
• Виробники повинні дотримуватися існуючих стандартів EN та ISO щодо робототехнічних пристроїв, деякі з них узгоджені відповідно до Директиви щодо машинного обладнання. Це забезпечить безпеку робота на основі результатів оцінки ризиків, пов'язаних з продуктом, яка починається з визначення передбачуваного використання, розумно передбачуваного неправильного використання, меж обладнання та ідентифікації небезпек.

Застосовні європейські стандарти включають, але не обмежуються:

• EN ISO 10218-1 і 10218-2, що охоплює вимоги безпеки для промислових роботів, роботизованих систем і інтеграції
• EN 12100, який включає загальні принципи проектування, оцінки ризиків і зниження ризиків для машинного обладнання.
• ISO / TS 15066, спеціально для колаборативних роботів
• EN 61000-6-2 і 61000-6-4, в яких основна увага приділяється стійкості до електромагнітних перешкод і випромінювань для промислових середовищ.
• Директива ATEX 2014/34 / EU для роботів, що використовуються в небезпечних місцях або потенційно вибухонебезпечних середовищах
• EN 13857 для роботів, що використовуються в небезпечних місцях, потенційно вибухонебезпечних середовищах, якщо безпека машин регулюється безпечною відстанню.
• Директива щодо радіообладнання (RED), яка встановлює вимоги безпеки та електромагнітної сумісності для обладнання, що використовує радіочастотний спектр.

Роботи, при відповідності вимогам, повинні мати СЕ маркування.