Pradedančiųjų bendradarbiavimo saugaus žmogaus roboto vadovas

Žudikų dronai. Terminatorius-tipo humanoidai. „Murderbot“ ant kiekvieno kampo. Šios distopinės ateities vizijos, kai knygose ir filmuose gausu nuolatinio konflikto.

Tačiau realiame pasaulyje žmonės ir robotai taikiai egzistuoja kiekvieną dieną gamyklose, sandėliuose, ligoninėse ir namuose. Tai didžiąja dalimi yra ačiū robotų saugos standartams, kuriuos per dešimtmečius sukūrė pasauliniai ekspertai.

Taigi, nors kalbėjimas apie taikų žmogaus roboto sambūvį gali atrodyti šiek tiek dramatiškai, nėra perdėta sakyti, kad be robotų saugos standartų nebus jokio veiksmingo žmogaus roboto sambūvio ar bendradarbiavimo. Tiesą sakant, būtų chaosas.

Kodėl robotų saugos standartai yra svarbūs

Robotų saugos standartai yra gairės ir taisyklės, sukurtos siekiant užtikrinti, kad robotai saugiai veiktų aplink žmones. Saugos standartai apibrėžia aparatinės ir programinės įrangos projektavimo, integracijos, veikimo ir priežiūros reikalavimus. Tai sumažina susidūrimų ir sužalojimo riziką.

Standartai apibūdina tokius veiksnius kaip saugūs atstumai, greičio apribojimai, avarinės sustabdymo funkcijos ir rizikos vertinimas. Šie struktūriniai saugos reikalavimai sumažina netikrumą ir sukuria nuspėjamą, kontroliuojamą aplinką saugiai žmogaus robotui sąveikai. Nors jokia sistema nėra saugi visomis įsivaizduojamomis aplinkybėmis, standartai reiškia, kad žmonės gali pasitikėti robotais, su kuriais jie dalijasi erdve.

„Human-Robot“ sauga yra sudėtingas kraštovaizdis

Sakyti, kad pasaulinė robotų saugos kraštovaizdis yra sudėtingas, yra didžiulė per maža reikšmė. Pirma, yra daugiau nei vienas standartų, kylančių robotų saugos standartai.

Tarptautinė standartizacijos organizacija (ISO), Robotų pramonės asociacija (Riadabar Automatizavimo ar A3 pažangumo asociacijos dalis ir Europos standartai (En) yra geriausiai žinomi ir plačiausiai priimami visame pasaulyje ir Šiaurės Amerikoje bei Europoje. Tačiau ten yra kiti Japonijoje, Kinijoje ir Indijoje taip pat sekti.

Tada yra faktas, kad standartai skirtingose ​​jurisdikcijose gali turėti skirtingus pavadinimus. Pavyzdžiui, ISO 10218 yra pasaulinis pramoninių robotų saugos standartas. Europoje jis įgyvendinamas kaip EN ISO 10218. Japonijoje jis įgyvendinamas kaip JIS B 8433-1/2. Ir galiausiai JAV jis buvo įtrauktas į ANSI/RIA R15.06 standartą.

Be to, skirtingi regionai skirtingai vykdo standartus. Pavyzdžiui, standartai, kurie Europoje yra privalomi, gali būti savanoriški JAV, ir atvirkščiai. Be to, daugiau nei vienas standartų rinkinys gali veikti viename regione.

Saugos sertifikavimo pasiekimas pagal nustatytus standartus yra sunki, bet būtina užduotis bet kuriam rimtam originalios įrangos gamintojui (OEM). Ir nors įstatymai to nereikalauja daugelyje regionų, pagrindinė užduoties dalis yra produkto siuntimas į akredituotas nepriklausomas, trečiųjų šalių bandymo galimybes ir tokias organizacijas kaip ASTM International. Tai taip pat reiškia kantriai laukti, kol produktas yra griežtai tikrinamas, ar atitinka saugos reikalavimus.

Kaip atitiktis nėra „standartų policija“

Jei robotų saugos standartų laikymasis dažnai yra savanoriškas ir nėra „standartų policijos“ ar robo policininkų, kad būtų įgyvendinti šie reikalavimai, tada kaip jie gali būti veiksmingi?

Geros žinios žmonėms, dirbantiems robotuose, yra ta, kad net regionuose, kuriuose atitiktis ir trečiųjų šalių testavimas yra savanoriški, įmonės reikalauja atitikti viena nuo kitos. Sandėliai nori autonominių mobiliųjų robotų (AMR), kurie atitinka tarptautiniu mastu pripažintus standartus. Gamybos patalpos nori, kad pramoniniai robotai, kurie neužsirenka žmonėms, kurie eina pro šalį. Standartai yra labai svarbūs užtikrinant saugumą šiems skirtingiems robotų tipams ir aplinkai.

Nors įstatymai to nereikalauja visuose regionuose, įmonės gaus trečiųjų šalių saugos specialistus, kad patvirtintų, ar jų produktai atitinka taikomus standartus. Tokiu būdu robotikos pramonė beveik pagal numatytuosius nustatymus vykdo standartų reikalavimus, vykdydama tikėjimą, kad produktai atitinka atitinkamus standartus.

Naršyti sudėtingus ir ilgus standartus

Yra mobiliųjų robotų, jutiklių ir pilnų robotų langelių standartai. Ir yra programinės įrangos, leidžiančios komunikacijai mašinoje, standartai. Yra kiekvieno roboto gabalo standartai iki jo vidinių kabelių. Yra OEM ir integratorių standartai. Galiausiai yra standartų, kuriuos galutiniai vartotojai taip pat turi žinoti.

Standartai dažnai patenka į šimtus puslapių, ir jie pasineria į labai detales. Tiesą sakant, dalis standartų atitikties apima imtynes ​​su sudėtinga kalba. Tai reiškia, kad reikia skaityti ir perskaityti standartus, kol jie bus visiškai ir tiksliai absorbuojami.

Vienas kritinis skirtumas, pavyzdžiui, sutelktas į skirtumą tarp „turi“ (tai reiškia, kad reikia) ir „turėtų“ (tai reiškia rekomenduojamą). Atitikties pasiekimas reiškia kruopščiai dirbant su kiekvienu sakiniu ir standartų dokumentacijomis.

Kai kurie svarbiausi ir plačiausiai laikomi saugos standartų:

• ISO 12100: 2010kuriame nurodoma pagrindinė terminija, principai ir metodika, kaip pasiekti mašinų projektavimo saugą, kartu apibūdinant rizikos vertinimo ir rizikos mažinimo principus, kad padėtų dizaineriams pasiekti šį tikslą
• ISO 3691-4: 2023kuriame nurodomi saugos reikalavimai „be vairuotojų pramoniniams sunkvežimiams“ – terminas, apimantis AMRS
• ISO 10218-1: 2025kuris nustato saugos reikalavimų, būdingų pramoniniams robotams

2D saugos lidarai paprastai montuojami ant AMR, maždaug 20 cm (7,9 colio) aukštyje ir neaptiks objektų 10 cm (3,9 colio) virš grindų, daiktai, kabantys nuo stogo, arba daiktai, išlindę iš sienų ar lentynų. Šie apribojimai kelia saugos riziką dinaminėse parduotuvėse. Skirtingos apšvietimo sąlygos ir skaidrūs paviršiai taip pat gali sukelti „LiDAR“ iššūkius. Priešingai, ADAR suteikia 360 laipsnių (180 ° iki 180 °) scenos vaizdą iki 5 m (16,4 pėdų) atstumo, sukurdamas 3D apsauginį skydą kliūčių aptikimui. | Šaltinis: Sūnus

„Sonair“ laikosi jutiklių standartų

Vienas iš standartų, kuris mus ypač domina, yra „Soneai“ IEC 61496-1: 2020. Šiame dokumente nurodomi bendrieji nekontaktinių, elektrom jautrios apsaugos priemonės (ESPE) projektavimo, konstrukcijos ir bandymo reikalavimai-jutikliai, skirti specialiai žmonėms ar asmeniui aptikti su sauga susijusią sistemą.

Šis dokumentas apibūdina jutiklių, naudojamų „kliūčių aptikimui“, funkcinius saugos reikalavimus, įskaitant žmones ir žmonių dalis. Kitaip tariant, robotų, tokių kaip AMRS, galimybės sustoti, kai tai aptinka žmones ar turtą.

Kadangi „Sonair“ ADAR jutiklis yra skirtas aptikti kliūtį, mes siekiame visiškai atitikti IEC 61496.

Be to, kad jis yra išbandytas lauke kaip dalis Ankstyvosios prieigos programa„Sonair“ jutiklis ir plėtros procesas yra griežtai įvertintas nepriklausomų saugos specialistų įvertinimas, Exida. Tai yra Ansi-akredituota sertifikavimo agentūra, kuri įvertina ir patvirtina standartų laikymąsi. Griežtas „Exida“ procesas apima produkto aparatinės ir programinės įrangos dizaino saugos vientisumo lygio (SIL) patikrinimą.

Testavimo ir sertifikavimo procesai kruopščiai kyla, tačiau jie yra būtini dėl dviejų pagrindinių priežasčių. Pirma, saugumas yra svarbus. Sėkminga „Human-Robot“ sąveika šiandien ir ateityje priklauso nuo to, ar žmonės gali pasitikėti, kad aplink juos esantys robotai kelia saugumo riziką. Be standartų, iš viso nebus jokio žmogaus roboto sambūvio.

Antra, saugos sertifikavimas yra gerai standartinis visoje robotikos pramonėje-net ir novatoriškiems jutikliams, tokiems kaip „Sonair's“, kuris taps saugos sertifikuotu 3D gylio jutikliu (PL D). Mes tikimės, kad iki 2025 m. Pabaigos įvykdys trečiosios šalies testavimo ir sertifikavimo procesą.

https://www.youtube.com/watch?v=4A05RVAHKGY

Apie autorių

Britta Fismen yra inžinerijos viceprezidentė ir „Sonair“ įkūrėja, įsikūrusi Osle, Norvegijoje. Ji turi daugiau nei 20 metų jutiklių plėtros, optikos, tyrimų ir plėtros patirtį, įskaitant vyresnius vaidmenis „Gassecure“ ir „Sintef“. Fismenas turi magistrantūros studijas. Taikomojoje Fizikoje iš Norvegijos mokslo ir technologijos universiteto (NTNU) ir vadovavo novatoriški darbai optinių prietaisų ir belaidžių dujų aptikimo darbuose.