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赛迪功能安全（二）机器人功能安全要求

2021-08-03

功能安全，就像人的身体的免疫系统，如果系统出现软硬件随机失效，功能安全能保护系统免受伤害。功能安全作为受控装置（Equipment under control，简称EUC）和EUC控制系统的整体安全的一部分，其起因是危险和风险，目的是将风险降低到可接受的范围内，并通过电气/电子/可编程电子安全相关系统（简称E/E/PE安全相关系统）、其他技术安全相关系统和外部风险降低设施正确执行其功能来实现，见下图。      

         

         


         

         

对于机器人产品的功能安全要求，一是要通过风险评估确定功能安全需求；二是要符合相关标准要求。下表给出了国内外常见的机器人专用标准，这些标准明确提出了机器人需要满足的功能安全要求，规定了功能安全应符合的等级和设计中应考虑的因素。


         

         


         

         





     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

1、工业机器人功能安全要求

    


我国的GB 11291.1-2011《工业环境用机器人 安全要求 第1部分：机器人》，等同采用国际标准ISO 10218-1:2006，主要针对工业环境用机器人产品，其功能安全规定需要符合GB/T 16855.1-2008中所描述的类别3，详见下图。      

         

         


         

         
国外工业机器人标准已经由ISO 10218-1:2006更新为ISO 10218-1:2011，其功能安全规定需要符合ISO 13849-1:2006中所描述的PL=d、结构类别3，或IEC 62061:2005所描述的SIL2、硬件1级容错，验证测试间隔不少于20年，详见下图。      

         

         


         

         

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

2、工业机器人集成系统功能安全要求

    


我国GB 11291.2-2013《机器人与机器人装备 工业机器人的安全要求 第2部分：机器人系统与集成》，等同采用国际标准ISO 10218-1:2011，标准主要针对工业环境用机器人系统/单元产品。      
国内外标准对于工业机器人集成系统功能安全要求是一致的，要求符合GB/T 16855.1-2008中所描述的PL=d、结构类别3，或GB 28526-2012所描述的SIL2、硬件1级容错，验证测试间隔不少于20年，详见下图。      

           

           


           

           



             

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

3、物流机器人功能安全要求

    


我国物流机器人检验规范为CR-1-0303TS:2018《物流机器人通用技术要求》，主要针对仓储、物流、运输等领域的物流机器人产品，其功能安全要求，详见下表。


         

         


         

         
国外物流机器人检验标准为ISO 3691-4:2020 《工业车辆安全要求和验证 第4部分：无人驾驶工业卡车及其系统》，主要针对无人驾驶工业车辆及其系统。其功能安全要求，详见下表。      
     

         

         


         

         




     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

4、个人助理机器人

    


我国GB/T 36530-2018《机器人与机器人装备 个人助理机器人的安全要求》，等同采用ISO 13482-2014，主要针对移动仆从机器人、身体辅助机器人和载人机器人三类个人助理机器人。      
国内外标准对于个人助理机器人功能安全要求是一致的，详见下图。      

           

           


           

           
不同种类的个人助理机器人的紧急停止、保护性停止、操作空间限制、速度限制、力控制、危险碰撞避免以及稳定控制等安全功能的性能等级要求，详见下表。      

           

           


           

     
以上是国内外机器人标准中对于机器人功能安全要求的介绍，阐述了工业机器人及集成系统、物流机器人、个人助理机器人的功能安全要求。这些要求主要涉及ISO 13849和IEC 62061两个标准，在接下来的系列文章中，将逐步向读者介绍如何实现并满足这些标准要求。      

   

     
赛迪机器人检测认证中心作为中国机器人CR认证服务的权威机构，将持续推进机器人相关标准的制定工作，关注产品质量和安全问题，促进产业的标准化和规模化，为机器人产业的安全保驾护航。  

 



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