3.2 工業(yè)機器人系統(tǒng)的危險性評價與安全性評價
　?。?）危險性評價：在技術(shù)上采取安全對策時，必須在適當(dāng)?shù)闹笜说幕A(chǔ)上進行。假設(shè)因機器人產(chǎn)生了某種事故，其事故帶來的危險性可由下式表示：
　　危險性＝失敗的頻度（類型1）× 危險側(cè)遷移率（類型2）× 傷害強度（類型3）［2］。
　　式中所指的失?。愋?）可分為：①不經(jīng)修理就不可恢復(fù)正常狀態(tài)的硬件故障；②消除外部原因（如電磁噪音干擾）就能恢復(fù)正常狀態(tài)；③由于操作錯誤或因不安全行為所產(chǎn)生的人為故障等。為了減少失敗，必須對機器人系統(tǒng)進行高可靠性設(shè)計。所謂危險側(cè)遷移率（類型3）是指出現(xiàn)了故障（失?。┮院笏a(chǎn)生的危險，對人而言，人就成了危險的一側(cè)，危險一側(cè)所占的危險比例，就是危險側(cè)遷移率。即不管出現(xiàn)什么故障（失敗）都要確保人身的安全，只能側(cè)重這一方面。因此就必須在機器人的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計方面多想方法，例如聯(lián)鎖裝置和故障自動排除裝置等均很有效。所謂傷害強度（類型’），是指隨著機器人往大型、高速方面發(fā)展的過程中給予人的傷害危險的潛在能量越來越大，這就是傷害強度。
　　這里，重要的是要減少在使用機器人時對人構(gòu)成的危險性，也就是說要極力降低類型1和類型2的發(fā)生概率，使危險側(cè)遷移率變小。在系統(tǒng)設(shè)計階段，要盡量抑制對人產(chǎn)生威脅的機器人所產(chǎn)生的力或運動，這樣才有可能從根本上保證人身安全。
　?。?）安全性評價：它闡明造成人體實質(zhì)損害危險發(fā)生的機理，評估安全性對策的效果和系統(tǒng)中的剩余風(fēng)險。需要指出的是，對于只有較小數(shù)據(jù)的較新型的系統(tǒng)，是通過系統(tǒng)化預(yù)測或演繹來進行評價的，包含以下3個基本步驟：①識別系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的危險；②及時分析危險發(fā)生的機理并研究安全性對策；#評價剩余風(fēng)險［3］。
　　3.3 基本原則性的安全對策
　　針對工業(yè)機器人的特殊性，以下一些安全對策是不可缺少的：
　?。?）盡量減少危險部位。采用機器人組成自動化系統(tǒng)時，由于機器人的動作范圍大，與其他機械設(shè)備銜接的地方很多，因而對人構(gòu)成威脅的危險部位比一般的機械設(shè)備要多，所以在考慮系統(tǒng)布局時，應(yīng)盡量減少這些危險部位。例如，在機器人有伸縮、擺動、俯仰、夾緊與放開等動作的部位放置擋塊等制動器，或適當(dāng)降低機器人的輸出功率和運動速度，以減少對人的危險。
　?。?）將人與機器人的危險部位進行隔防。在機器人自動運行時，原則上應(yīng)用欄桿圍障或罩子把人與機器人隔離，人只能在欄桿等屏障外操縱機器人。這些方法符合人機工程學(xué)的一般原則，結(jié)構(gòu)也簡單。但若需對機器人進行示教或維修又必須進入隔離區(qū)時，則需另外采取相應(yīng)的防護與監(jiān)視措施。
　?。?）附加安全裝置。附加安全裝置應(yīng)具有自我診斷的功能，而且這些裝置對故障或異?，F(xiàn)象的信號處理都與機器人的運動無關(guān)，是一些保護人身安全的有用裝置。
　?。?）故障自動保護。一是必須具有通過伺服系統(tǒng)對機器人的誤動作進行監(jiān)視的功能，如有異常動作應(yīng)自動切斷電源；二是必須具有當(dāng)人誤入危險區(qū)時，能立即測知并自動停機的故障自動檢測系統(tǒng)。具體措施有：安裝警示燈，監(jiān)視器，防越程裝置，緊急停止裝置等。
　　這些基本原則性的安全對策應(yīng)逐步具體化、規(guī)范化乃至立法化，世界上許多工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)開始實施，如美國國家標準工業(yè)機器人系統(tǒng)安全標準ANSI/RIA　R15.06－1986和日本的工業(yè)機器人安全規(guī)則（JISB8433－1986）等［3］。

　　4 結(jié)語

　　工業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用促進了它的設(shè)計水平和制造水平的提高。智能機器人的研制在現(xiàn)階段飛速發(fā)展，它能完成的技術(shù)操作是人工無法相比的。因此，隨著機器人的普及和復(fù)雜化，人機器人工作環(huán)境中的安全問題就顯得尤為突出。機器人系統(tǒng)在現(xiàn)階段可靠性不高，事故時有發(fā)生。為此，不僅要解決在設(shè)計階段的技術(shù)難點，也要研究從使用現(xiàn)場，事故分析中反饋回來的信息，以便及時提出相應(yīng)的對策。只有發(fā)展到機器人本身能夠檢測到人的接近，并能自動、準確地采取適當(dāng)措施時，才能確保人－－－機器人工作環(huán)境的安全［3］。

參考文獻

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