Roboty i ludzie mogą pracować razem: ISO/TS 15066 – roboty i urządzenia zautomatyzowane

Systemowa interakcja ludzi i robotów w środowisku przemysłowym jest teraz możliwa dzięki nowej normie ISO/TS 15066. To nowa norma specyfikacji technicznej dotycząca bezpieczeństwa systemu robotów współpracujących.

Wspólna lub współpracująca robotyka to sytuacja, w której automatycznie sterowane systemy dzielą tą samą przestrzeń do pracy co ludzie. Jest ona więc raczej związana z systemem lub aplikacją niż konkretnym typem lub marką robota. Pojęcie robotów przemysłowych nie dotyczy „końcowego efektora” [ang. end effector], a więc urządzenia znajdującego się na końcu ramienia robota, które wchodzi w interakcję ze środowiskiem.

Systemy robotów przemysłowych są zwykle oddzielone od ludzi, aby chronić ich przed obrażeniami. Jednak wraz z postępem technologicznym, istnieje coraz większy potencjał bezpiecznego łączenia precyzji robotów z ludzką kreatywnością i umiejętnością rozwiązywania problemów. Mogłoby to znacząco podnieść produktywność.

Roberta Nelson Shea, organizator Grupy Roboczej ds. Bezpieczeństwa Robotów Przemysłowych (ISO/TC 299/WG 3), wyjaśnia: “Podczas pracy nad standardami bezpieczeństwa robotów przemysłowych (ISO 10218-1 and ISO 10218-2), pojawiła się filozoficzna dyskusja. Jeżeli aplikacja nie zrani człowieka, dlaczego nie pozwolić im na kontakt? W wyniku tej dyskusji norma ISO 10218 prezentuje cztery techniki wspólnego działania. Praca nad normą ISO/TS 15066 rozpoczęła się na podstawie założenia, że jeśli miałoby dojść do jakiegokolwiek kontaktu pomiędzy człowiekiem a maszyną, nie może on spowodować bólu ani obrażeń.”

“Faktem jest,” wyjaśnia Carole Franklin, sekretarz Grupy Roboczej of ISO/TC 299/WG 3, “że gdy roboty pracują razem z ludźmi musimy bardzo uważać, aby aplikacja nie spowodowała sytuacji zagrożenia dla człowieka. Dotychczas dostawcy zautomatyzowanych systemów i integratorów mieli jedynie ogólne informacje dotyczące wymogów dla systemów współpracujących. Dlatego norma ISO/TS 15066 zmienia zasady gry w przemyśle. Dostarcza bowiem konkretnych, opartych na wspartych danymi wskazówek bezpieczeństwa niezbędnych, aby oceniać i kontrolować ryzyka.”

Nowa specyfikacja techniczna otwiera wiele możliwości dla przemysłu. Będzie stanowić poradnik dla twórców systemów zautomatyzowanych oraz ich użytkowników, zachęcając do inwestowania, rozwoju oraz zastosowania tych technologii.

Jak to działa

W robotyce współpracującej ludzie i roboty mogą zajmować wspólną przestrzeń pracy, gdzie razem wykonują zadania. Norma ISO/TS 15066 dostarcza wskazówek dla projektowania i wdrażania wspólnej przestrzeni do pracy, która ogranicza ryzyko dla ludzi. Wyróżnia ona:

• Definicje
• Istotne charakterystyki systemów kontroli bezpieczeństwa
• Czynniki, jakie należy rozważyć podczas projektowania zautomatyzowanych systemów współpracujących
• Wbudowane systemy związane z bezpieczeństwem i ich efektywne wykorzystanie
• Wskazówki dotyczące wdrażania następujących technik współpracujących: monitorowany przycisk bezpieczeństwa stop [ang. safety-rated monitored stop]; sterowanie ręczne [ang. hand guiding]; monitorowanie prędkości i separacji [ang. speed and separation monitoring]; ograniczanie mocy i siły [ang. power and force limiting].

Jest to oczywiście pierwszy krok w tym rozwijającym się przemyśle. Norma ISO/TS 15066 zapewnia fundamenty dla dalszych prac w tej dziedzinie, ponieważ będziemy pogłębiać naszą wiedzę w miarę rozwoju i zastosowania technologii.

Po wejściu w życie normy ISO/TS 15066, tradycyjne zabezpieczenia i urządzenia ochronne, które służyły do oddzielenia pracy ludzi i robotów mogą nie być dłużej potrzebne w przypadku aplikacji z ograniczeniami mocy i siły, wdrożonymi zgodnie z normami ISO 10218-1 oraz ISO 10218-2. Specyfikacja techniczna zawiera dane z badania nad progami bólu różnych części ludzkiego ciała. Ta wiedza może być wykorzystana, aby rozwijać i wdrażać zautomatyzowane aplikacje współpracujące z ograniczeniami mocy i siły.

Innym sposobem ułatwienia współpracy ludzi i systemów zautomatyzowanych są techniki monitorowania prędkości i separacji. W takich systemach utrzymywany jest minimalny dystans pomiędzy robotami a ludźmi, aby uniknąć kontaktu. Wyobraźcie sobie robota zintegrowanego z urządzeniem ochronnym, które wyczuwa człowieka. Wtedy robot odsuwa się od człowieka lub „tańczy” z nim. Gdy zrobisz bowiem krok do przodu, robot cofa się o krok. Specyfikacja techniczna dostarcza szczegółowych wskazówek co do maksymalnych dozwolonych prędkości oraz minimalnego dystansu separacji. Może to być podstawą dla dalszych postępów w dziedzinie technologii urządzeń ochronnych, a także rozwoju materiałów zmiękczających fizyczny kontakt, lepszych czujników, ulepszonej kontroli ruchu oraz innych innowacji.

Nawet, kiedy robot nie jest w ruchu człowiek może teoretycznie wejść w niego, tak jak może wejść w ścianę. Grupa robocza zwróciła uwagę również na ten problem, tworząc wymóg zminimalizowania ostrych krawędzi oraz wypukłości w całym systemie oraz powiązanych urządzeniach tak, aby w sytuacji, gdy człowiek uderzy w maszynę, skutek nie będzie poważniejszy od tego, gdyby wszedł w ścianę.

ISO ma nową komisję dedykowaną robotyce (ISO/TC 299).

Normę ISO/TS 15066:2016, Roboty i urządzenia zautomatyzowane – Współpracujące roboty.

Autor: Maria Lazarte

Źródło: iso.org

Tłumaczenie: