分析服務型機器人存在的安全隱患

2015年，中國評測獲批建設機器人國評中心，并獲批“機械設備及零部件認證機構”和 “國家智能機器人質量監(jiān)督檢驗中心”資質，針對機器人嵌入式軟件、整機性能及安全可靠性、生產線系統(tǒng)集成應用、關鍵零部件等提供檢測、標定、認證、校準等第三方服務。

自新冠肺炎疫情發(fā)生以來，“無接觸”成為大眾在疫情中的基本訴求，用機器人有效替代相關人員進行作業(yè)的需求日益強烈，中國機器人企業(yè)凝心聚力，在短時間內投放各類機器人，參與了防疫抗疫全流程中多項工作任務。隨著復工復產的有序推進，復工后的部分企業(yè)“機器換人”的需求也逐步被激發(fā)，有望催化多品類服務機器人未來在更多應用場景得以快速發(fā)展。安全是機器人廣泛應用的基礎，看似安全的服務機器人，也可能存在安全隱患。本文簡要介紹一下GB 4943.1-2011《信息技術設備 安全 第1部分：通用要求》中關于服務機器人潛在危險的相關內容。該標準是服務機器人CR認證依據的重要安全標準之一。

GB 4943.1-2011涵蓋的服務機器人潛在危險有：電擊、與能量有關的危險、著火、與熱有關的危險、機械危險、輻射、化學危險等。不同的服務機器人，由于設計和使用場所的不同，各自潛在的主要危險類型不一樣，需要根據實際情況進行判斷。

1、觸電/電擊

服務機器人工作時由電池供電，屬于III類設備，電池輸出電壓相對較低，通常在60VDC以下，屬于特低電壓（ELV）。但是由于設計的原因，有的機器人需要對電源進行升壓以保證某些零部件能夠正常工作，升壓后的電源可能不再屬于特低電壓，存在觸電的危險。此外，機器人通過充電樁或電源適配器充電，將危險電壓（220VAC）轉變?yōu)樘氐碗妷海?8VDC、29.4VDC）的過程中，也存在觸電危險，但是由于服務機器人CR認證不涉及該部分零件，在此暫且不做討論。

采取的措施：可以通過采取用固定的鎖緊蓋、安全聯(lián)鎖裝置，限制接觸電流在規(guī)定之內等措施，來減小觸電危險。

2、能量危險

機器人中帶安全電壓的電路，雖然輸出電壓很低，但是如果輸出端的導體發(fā)生短路，也有可能產生過量的能量釋放，甚至發(fā)生爆炸。

在電壓≥2V時，可以獲得的持續(xù)時間≥60s的功率等級≥240VA；或存儲的能量等級≥20J，視為處于危險能量水平。

采取的措施：可以通過采取隔離、屏蔽、使用安全聯(lián)鎖裝置等來減小能量危險。

3、火災

機器人在發(fā)生過載、元器件失效、絕緣擊穿或者連接松動等異常工作的情況下，都可能會產生過高溫度，如果沒有保護措施，將會引起火災。

采取的措施：可以通過采取使用過流保護裝置，選用合適的零部件、元器件，使用合適材料的外殼或擋板，以及限制易燃材料的用量等措施，來減小著火的危險。

4、熱的危險

機器人在正常工作條件下，如果存在可觸及的部位溫度過高，會造成人員燙傷；過高的溫度可能造成其它危害：一是絕緣材料在高溫環(huán)境中會導致絕緣等級下降甚至產生熔解的危險，二是長期處于過高溫環(huán)境使設備元器件的性能降低。

采取的措施：可以通過采取措施避免可觸及的零部件產生高溫，當不可避免接觸高溫零部件時，應提供警告標識警示高溫勿近等措施，來減小這些熱的危險產生。

5、機械危險

機器人銳利的邊緣會對人體或元器件產生劃傷；可觸及的運動部件，例如風扇葉片、折疊機構等，會對人員造成傷害；機器人重心過高、易翻倒，也會對人員和周圍環(huán)境造成傷害；外殼材料的強度不夠，受力容易破裂，使危險帶電部件可以被觸及，導致觸電危險。

采取的措施：可以通過采取把銳利邊緣倒圓，配備防護裝置，使用安全聯(lián)鎖裝置，采取措施使機器人具有足夠的穩(wěn)定性，使用足夠強度的外殼材料等措施，來減小機械危險。

6、輻射和化學危險

輻射包括各種形式的輻射，如聲波輻射、射頻輻射、紅外線輻射、紫外線輻射、電離輻射、可見光輻射以及激光輻射等?；瘜W危險包括化學物品或者吸入它們的氣體或煙霧可能會造成的傷害。

采取的措施：可以通過采取限制潛在輻射源的能量等級，屏蔽輻射源，使用安全聯(lián)鎖裝置，避免使用通過接觸或者吸入造成傷害的材料，避免可能產生泄露或氣化的條件和提供警告標識以告誡危險等措施，來減小輻射和化學危險。

服務機器人在研發(fā)設計、集成制造時應盡量避免產品存在以上安全問題，當無法避免時，應采取措施以將該類危險所帶來的后果減小到可以承受的范圍之內，以保證人身財產的安全。

賽迪機器人依托國家機器人檢測與評定中心檢驗檢測公共服務平臺，結合多年行業(yè)經驗，開展機器人測試技術研究，并積累了豐富的實踐案例。此外，我們面向機器人全產業(yè)鏈提供檢測、認證、標準制定、培訓和咨詢等服務，從全方位、全過程輔助企業(yè)提升產品質量，推動產業(yè)高質量發(fā)展。賽迪機器人依托自身優(yōu)勢，愿與機器人上下游企業(yè)開展更廣泛的合作。
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