Роботизированные системы зарекомендовали себя не только на крупных производственных предприятиях. Сервисные роботы вне производства, например, в логистике или сельском хозяйстве, также находятся на подъеме. То же самое относится ко всем роботизированным системам: должны быть гарантированы безопасность и надежность приложения, а также соблюдены законодательные требования и стандарты безопасности.
Директива ЕС по машиностроению 2006/42 / EC также применяется к роботам. Стандарты ISO 10218-1 и -2 доступны для промышленных роботов. Для классических промышленных роботов пространственное разделение робота и человека является обычным явлением, но сотрудничество между человеком и роботом (HRC) в контролируемых условиях также увеличивается. Транспортные средства без водителя (AGV) в настоящее время разрабатываются в соответствии со стандартом DIN EN 1525. Однако с конца 2019 года ISO 3691-4 будет адаптировать требования безопасности к последнему состоянию директивы по машиностроению. Ввиду этих различных стандартов возникает вопрос, что следует учитывать для комбинированных систем, так называемых мобильных манипуляторов?
Занимаясь нормативными требованиями
Упомянутые требования стандарта ISO также применяются к манипуляторам на мобильных платформах, но конкретно не учитывают риски, которые могут возникнуть из-за комбинации роботов и AGV, если скорости обеих частей складываются. Кроме того, необходимо учитывать больше степеней свободы. С нормативной точки зрения, для мобильных манипуляторов еще многое предстоит наверстать, потому что создание новых стандартов безопасности - это процесс координации и трудоемкий процесс.
Тем не менее, обладая соответствующими знаниями существующих стандартов и технологий безопасности, можно также применять на практике новые типы роботизированных систем в соответствии с законом, даже если нет особых требований. Fraunhofer IPA уже разработала различные мобильные манипуляторы и безопасно ввела их в эксплуатацию. Преобладали две концепции безопасности: одна возможность - защитить мобильную платформу и манипулятор отдельно. Тогда может быть активна только одна из двух подсистем, которая защищена в соответствии с существующим стандартом.
Оборудуйте платформу датчиками безопасности
Как это выглядит на практике? Для мобильной платформы достаточно лазерных сканеров чуть выше уровня земли с относительно небольшими защитными полями. В четко определенных точках, в которых можно использовать манипулятор, либо частичные области могут быть заблокированы установленными там элементами ограждения, либо фиксированными световыми барьерами, другие частичные области могут контролироваться датчиками на мобильной платформе. Также важны подходящие технологии, такие как безопасные бесконтактные переключатели, которые сигнализируют, что платформа достигла положения, предназначенного и надлежащим образом закрепленного для работы манипулятора. Только тогда рука может двигаться.
Во втором варианте платформа и рычаг могут быть активны одновременно. Затем на платформе должна быть установлена вся система датчиков безопасности, например, дополнительные лазерные сканеры или безопасные 3D-датчики, которые также контролируют рабочее пространство руки.
Принять самые строгие меры безопасности
В принципе, худший случай всегда можно предположить при настройке системы. Поэтому всегда должны применяться самые строгие меры безопасности. Не существует стандартных решений для обеспечения безопасности мобильных манипуляторов, а меры по минимизации рисков требуют хорошо обоснованных процедур и специальных знаний. Однако наилучшие возможные меры безопасности часто могут быть реализованы путем точного разграничения между подсистемами и подфункциями.
Досье робототехники издание 2018
Робототехника в автоматизации
В случае мобильных манипуляторов необходимо убедиться, что мобильная платформа находится в определенной позиции или в ограниченной рабочей зоне, прежде чем манипулятор можно будет перемещать. Кроме того, в настоящее время сигналы безопасности могут передаваться только по беспроводной связи с ограничениями, поэтому здесь также необходимо найти умные решения во взаимодействии мобильных систем и стационарных компонентов станции.
Research работает над решениями безопасности
Исследования делают многое, чтобы прояснить эти моменты. Штат Баден-Вюртемберг финансирует проект Roboshield, который фокусируется на безопасности, сохранности и конфиденциальности. Компании из федерального штата в настоящее время могут подать заявку на «быстрые проверки», то есть бесплатные консультации по своей проблеме.
Сохраните дату. Совещание пользователей по безопасности машин Узнайте на встрече пользователей по безопасности машин 25 сентября 2019 года, как вы можете обеспечить функциональную безопасность ваших машин и систем в соответствии со стандартами: Конгресс помогает проектировщикам, разработчикам, производителям и операторам в этом, функциональной безопасности их машин и систем. спроектировать так, чтобы оно соответствовало требованиям Директивы по машинному оборудованию, даже в разумной производственной среде.
Более подробная информация: безопасность машины пользователя встречи
Две темы исследования Fraunhofer IPA в проекте Roboshield - это безопасная беспроводная связь по радио и исследование различных технологий для безопасной локализации. В то время как вышеупомянутые бесконтактные защитные выключатели обеспечивают локализацию мобильного робота только в его конечном положении, триангуляция с помощью радио, лазерного сканера или технологий на основе маркеров в сочетании с безопасным обменом данными обеспечивает непрерывную точную локализацию, которая способствует безопасности. Здесь важно, чтобы информация обрабатывалась избыточно или основывалась на нескольких информационных каналах, чтобы ошибки в локализации распознавались немедленно. Еще одно возможное применение радио:Аварийная остановка стационарной системы также может быть использована для остановки мобильного робота или наоборот. С помощью кнопок подтверждения, которые могут быть надежно опрошены, пользователи за пределами рабочей области могут подтвердить, что рабочая область теперь свободна для робота. Роботы могут использовать эту информацию по безопасности, например, чтобы адаптировать свое поведение при вождении.
Компьютерная оценка рисков мест HRC
Из-за меньших размеров партии и все более необходимой гибкости в производстве, в будущем также будет необходимо автоматически и безопасно оценивать и документировать безопасное применение с помощью взаимодействия человек-робот (HRC). Программное обеспечение Cara (компьютерная оценка рисков) доступно на Fraunhofer IPA.
Дипл. Тео Якобс является руководителем проекта Института машиностроения и автоматизации им. Фраунгофера и сертифицированным экспертом по безопасности машин.
Cara - это инструмент для компьютерной оценки рисков на рабочих местах с помощью HRC, особенно для сборки. Он проверяет отдельные этапы процесса в связи с используемыми ресурсами, которые уже хранятся в центральной базе данных и могут быть выбраны системным интегратором. Исходя из этого, Cara называет возможные опасности и соответствующие меры безопасности. Этот инструмент также используется в исследовательском проекте Roboshield с целью автоматической генерации готовой программы ПЛК на основе анализа рисков.
робототехника
Пять советов по выбору мобильных роботов
Безопасность машины
Решение по безопасности для мобильных сверхмощных роботов
* Дипл.-инж. Тео Якобс, руководитель проекта в Fraunhofer IPA