人-機(jī)器人-合作(簡稱：MRK)是一個(gè)近年來在很多國家和行業(yè)已經(jīng)立足的年輕技術(shù)分支。但在實(shí)踐中，該技術(shù)分支仍然十分年輕，以致于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(簡稱：ISO)在2011年最近一次修訂歐洲標(biāo)準(zhǔn)(簡稱：EN)ISO 10218“工業(yè)機(jī)器人的安全要求”時(shí)還沒有將其考慮在內(nèi)。自2016年年初起，在英文版的補(bǔ)充技術(shù)條件(簡稱：TS)ISOTS 15066“機(jī)器人和機(jī)器人設(shè)備以及合作性機(jī)器人”中補(bǔ)充了長達(dá)30頁的適用標(biāo)準(zhǔn)。由此填補(bǔ)了人們對安全的人-機(jī)器人-合作(MRK)標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則不斷增長的需求。
人-機(jī)器人-合作中的啟用按鈕：要還是不要呢?
直到今天，在集成人-機(jī)器人-合作(MRK)的機(jī)器人時(shí)，實(shí)踐中的補(bǔ)充技術(shù)條件(簡稱：TS)在內(nèi)容上和法律層面中仍有很多不確定的地方。在運(yùn)行的企業(yè)中經(jīng)常會出現(xiàn)啟用按鈕是否有必要的問題。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 10218要求，當(dāng)人與機(jī)器人在同一工作空間移動時(shí)需要設(shè)置啟用按鈕。而TS(技術(shù)條件)15066 則規(guī)定，在確定的前提下取消該要求，以節(jié)省開支和費(fèi)用。對于設(shè)備的集成者和使用者來說，什么樣的規(guī)范是適合的并且能夠解釋這樣的不一致性呢，目前這往往還是個(gè)謎。
在歐洲，歐盟頒布的產(chǎn)品指針的基本要求絕大部分定義是涉及到安全方面的。歐盟成員國有義務(wù)在其國家內(nèi)落實(shí)這些規(guī)定。例如，歐洲共同體的(EG)機(jī)器技術(shù)指針2006/42/ EG中的生產(chǎn)安全法第9號規(guī)定便被引入到了德國的法律，該法規(guī)自1995年1月1日起生效。此外，該法規(guī)還明確安全裝置必須符合“公認(rèn)的技術(shù)規(guī)定”(簡稱：a.R.D.T.)和“技術(shù)的狀態(tài)”(簡稱：S.d.T.)。這兩條是不確定的法律概念，立法者將其限定轉(zhuǎn)交給了司法判例，設(shè)想在遵守所有可使用的標(biāo)準(zhǔn)的情況下，那些結(jié)構(gòu)件便應(yīng)當(dāng)符合“公認(rèn)的技術(shù)規(guī)定”。
公認(rèn)的技術(shù)規(guī)定
德國標(biāo)準(zhǔn)研究所(Das Deutsche Institut fuer Normung)將“公認(rèn)的技術(shù)規(guī)定”(簡稱：a.R.D.T.)定義為“在標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)的時(shí)間內(nèi)，多數(shù)專業(yè)人員認(rèn)為對于技術(shù)狀態(tài)的表述令人滿意”， “技術(shù)的狀態(tài)”(簡稱：S.d.T.)又是作為“技術(shù)設(shè)備、產(chǎn)品、方法和操作程序在一個(gè)確定的時(shí)間點(diǎn)所達(dá)到的狀態(tài)”。立法者將其表述為“進(jìn)步的操作程序、設(shè)備或運(yùn)行方式的發(fā)展?fàn)顩r顯現(xiàn)出其為適合確保作業(yè)人員健康和安全保護(hù)的措施”。
除技術(shù)指針外，歐盟還頒發(fā)了一些對于產(chǎn)品作出的具體要求，這就是所謂的和諧標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)這樣的標(biāo)準(zhǔn)便是創(chuàng)建一條實(shí)現(xiàn)某些目標(biāo)的統(tǒng)一途徑。歐盟成員國在遵守國家法規(guī)的同時(shí)，可自愿地滿足這些標(biāo)準(zhǔn)?；蚴窃谶@些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)引入該國法律的情況下，有義務(wù)遵守這些標(biāo)準(zhǔn)。
圖1 現(xiàn)在，人- 機(jī)器人-合作式輕型結(jié)構(gòu)機(jī)器人的應(yīng)用在企業(yè)里越來越常見，對于應(yīng)用者和集成者來說，重要的是要準(zhǔn)確了解相關(guān)的法律框架條件
生產(chǎn)者理論上可自行決定他們愿意遵守什么樣的標(biāo)準(zhǔn)。而許多標(biāo)準(zhǔn)如國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)也是如此。實(shí)際上是這樣設(shè)立的，它們的效力幾乎與法律等同。標(biāo)準(zhǔn)分為普通類(Typ A)至專業(yè)類(Typ C)三類，在此，A類標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制性執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，而B類和C類標(biāo)準(zhǔn)則是自愿實(shí)施的。例如，B類標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 11161：2010提到的“機(jī)器的安全性”：機(jī)器要以“安全的速度”動作，如果不存在活動速度大于33?mm/s的機(jī)器部件，則不要求如啟用按鈕這樣的附加安全措施。據(jù)此，一個(gè)相對活動速度慢的機(jī)器人系統(tǒng)，如手工操作的機(jī)器人系統(tǒng)也可以沒有啟動按鈕。通常對于所有機(jī)器人適用的、專業(yè)C類標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 10218也同樣適用于手工操作的所有活動作業(yè)。那些已經(jīng)超出了一般性B類-標(biāo)準(zhǔn)的，按照標(biāo)準(zhǔn)，此種情況下啟動按鈕的必要的。
在過去的幾年中，市場上出現(xiàn)了人機(jī)合作式輕型機(jī)器人，此類機(jī)器人通過技術(shù)和應(yīng)用與原來的機(jī)器人有著重要的區(qū)別?，F(xiàn)在已設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)中還沒有針對這一類新技術(shù)的現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)。TS (技術(shù)條件)15066是至今依舊生效的C類標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 10218的補(bǔ)充。在此，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在專門的人-機(jī)器人-合作(MRK)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)評估中支持集成者，中期應(yīng)將會納入到C類標(biāo)準(zhǔn)中。
人-機(jī)器人-合作的機(jī)器人系統(tǒng)基于如力和功率極限這樣的安全功能上。在實(shí)施ISO TS 15066 的基礎(chǔ)上通過風(fēng)險(xiǎn)評估后，既可以在不設(shè)圍欄的情況下在人員的旁邊進(jìn)行手工作業(yè)，也以可進(jìn)行自動化作業(yè)。按照ISO TS 15066規(guī)定，對于人-機(jī)器人-合作的機(jī)器人系統(tǒng)來說，在風(fēng)險(xiǎn)評估證明任何時(shí)間內(nèi)的安全功能均合格的情況下，手工操作的工業(yè)機(jī)器人是不需要C類標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的啟動按鈕的。原則上這已經(jīng)明確地規(guī)定了實(shí)際狀態(tài)和法律狀態(tài)：補(bǔ)充技術(shù)條件(簡稱：TS)已經(jīng)覆蓋了普通C類標(biāo)準(zhǔn)。
對于規(guī)定的疑慮
但是在集成者中人們還固執(zhí)地保持有對規(guī)定的疑慮。因?yàn)門S 15066不是設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)，按照C類標(biāo)準(zhǔn)，所有機(jī)器人都必須有啟動按鈕，那么這也適用于人-機(jī)器人-合作的裝置。所以，哪個(gè)規(guī)定是適用的呢?
ISO TS 15066是由常設(shè)的ISO/TC 299專業(yè)委員會研究和認(rèn)可的。這個(gè)專業(yè)委員會的成員除了Universal Robots、ABB、Rethink Bobotics、KUKA、Yaskawa和Fanuc 這樣的機(jī)器人生產(chǎn)廠家外，還有如Pilz這樣的企業(yè)以及各種不同的行業(yè)協(xié)會和德國(法律)事故保險(xiǎn)公司的勞動保護(hù)研究所。因?yàn)橐蟊仨氝_(dá)到專業(yè)人員代表的多數(shù)同意，所以，補(bǔ)充技術(shù)條件(TS)反應(yīng)了批準(zhǔn)文本期間內(nèi)的“技術(shù)的狀態(tài)”(S.d.T.)。這樣，如設(shè)立的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 10218的補(bǔ)充技術(shù)條件也關(guān)系到“公認(rèn)的技術(shù)規(guī)定”的匯總。
圖2 在成功地通過了風(fēng)險(xiǎn)評估后，人- 機(jī)器人-合作式的機(jī)器人在沒有圍欄的情況下在人的旁邊工作，自從實(shí)施ISO TS 15066 以來，手工操作也可以不需要啟用按鈕
在設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，往往不能充分地覆蓋新技術(shù)，例如人-機(jī)器人-合作機(jī)器人，就需要如補(bǔ)充技術(shù)條件(TS)這樣的臨時(shí)補(bǔ)充，這樣一來，“技術(shù)的狀態(tài)”往往成了標(biāo)準(zhǔn)提前一步匯總的內(nèi)容。為此這也叫做：“不是標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)范限制，規(guī)范限制的是技術(shù)的狀態(tài)!一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用不能從一開始就系統(tǒng)地反應(yīng)技術(shù)的狀態(tài)，而是必須不容置疑地表達(dá)相關(guān)職業(yè)的廣泛性專業(yè)狀態(tài)”。因?yàn)樯a(chǎn)的安全法規(guī)不涉及要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，而是要求達(dá)到“公認(rèn)的技術(shù)規(guī)定”和“技術(shù)的狀態(tài)”，這符合現(xiàn)行的ISO TS 15066。ISO TS 15066定義為一個(gè)可使用的類同于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)法規(guī)。
如果一個(gè)人-機(jī)器人-合作的機(jī)器人裝置滿足了ISO TS 15066中寫明的人-機(jī)器人-安全合作的條件、并通過了風(fēng)險(xiǎn)評估的話，那就不需要使用手工操作啟用按鈕。一眼看上去，如同密密麻麻叢林般的標(biāo)準(zhǔn)好像無法貫穿，而新的ISO TS 15066標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)生效，可以轉(zhuǎn)入一般性的C類標(biāo)準(zhǔn)。
