3.2 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的危險(xiǎn)性評價(jià)與安全性評價(jià)
　?。?）危險(xiǎn)性評價(jià)：在技術(shù)上采取安全對策時(shí)，必須在適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。假設(shè)因機(jī)器人產(chǎn)生了某種事故，其事故帶來的危險(xiǎn)性可由下式表示：
　　危險(xiǎn)性＝失敗的頻度（類型1）× 危險(xiǎn)側(cè)遷移率（類型2）× 傷害強(qiáng)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(cuò)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(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行高可靠性設(shè)計(jì)。所謂危險(xiǎn)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(xiǎn)，對人而言，人就成了危險(xiǎn)的一側(cè)，危險(xiǎn)一側(cè)所占的危險(xiǎn)比例，就是危險(xiǎn)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(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面多想方法，例如聯(lián)鎖裝置和故障自動(dòng)排除裝置等均很有效。所謂傷害強(qiáng)度（類型’），是指隨著機(jī)器人往大型、高速方面發(fā)展的過程中給予人的傷害危險(xiǎn)的潛在能量越來越大，這就是傷害強(qiáng)度。
　　這里，重要的是要減少在使用機(jī)器人時(shí)對人構(gòu)成的危險(xiǎn)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(xiǎn)側(cè)遷移率變小。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，要盡量抑制對人產(chǎn)生威脅的機(jī)器人所產(chǎn)生的力或運(yùn)動(dòng)，這樣才有可能從根本上保證人身安全。
　?。?）安全性評價(jià)：它闡明造成人體實(shí)質(zhì)損害危險(xiǎn)發(fā)生的機(jī)理，評估安全性對策的效果和系統(tǒng)中的剩余風(fēng)險(xiǎn)。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(jìn)行評價(jià)的，包含以下3個(gè)基本步驟：①識別系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)；②及時(shí)分析危險(xiǎn)發(fā)生的機(jī)理并研究安全性對策；#評價(jià)剩余風(fēng)險(xiǎn)［3］。
　　3.3 基本原則性的安全對策
　　針對工業(yè)機(jī)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(xiǎn)部位。采用機(jī)器人組成自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，由于機(jī)器人的動(dòng)作范圍大，與其他機(jī)械設(shè)備銜接的地方很多，因而對人構(gòu)成威脅的危險(xiǎn)部位比一般的機(jī)械設(shè)備要多，所以在考慮系統(tǒng)布局時(shí)，應(yīng)盡量減少這些危險(xiǎn)部位。例如，在機(jī)器人有伸縮、擺動(dòng)、俯仰、夾緊與放開等動(dòng)作的部位放置擋塊等制動(dòng)器，或適當(dāng)降低機(jī)器人的輸出功率和運(yùn)動(dòng)速度，以減少對人的危險(xiǎn)。
　?。?）將人與機(jī)器人的危險(xiǎn)部位進(jìn)行隔防。在機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，原則上應(yīng)用欄桿圍障或罩子把人與機(jī)器人隔離，人只能在欄桿等屏障外操縱機(jī)器人。這些方法符合人機(jī)工程學(xué)的一般原則，結(jié)構(gòu)也簡單。但若需對機(jī)器人進(jìn)行示教或維修又必須進(jìn)入隔離區(qū)時(shí)，則需另外采取相應(yīng)的防護(hù)與監(jiān)視措施。
　　（3）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常現(xiàn)象的信號處理都與機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，是一些保護(hù)人身安全的有用裝置。
　?。?）故障自動(dòng)保護(hù)。一是必須具有通過伺服系統(tǒng)對機(jī)器人的誤動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視的功能，如有異常動(dòng)作應(yīng)自動(dòng)切斷電源；二是必須具有當(dāng)人誤入危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，能立即測知并自動(dòng)停機(jī)的故障自動(dòng)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(dá)國家已經(jīng)開始實(shí)施，如美國國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)ANSI/RIA　R15.06－1986和日本的工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)則（JISB8433－1986）等［3］。

　　4 結(jié)語

　　工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了它的設(shè)計(jì)水平和制造水平的提高。智能機(jī)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(jī)器人的普及和復(fù)雜化，人機(jī)器人工作環(huán)境中的安全問題就顯得尤為突出。機(jī)器人系統(tǒng)在現(xiàn)階段可靠性不高，事故時(shí)有發(fā)生。為此，不僅要解決在設(shè)計(jì)階段的技術(shù)難點(diǎn)，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(shí)提出相應(yīng)的對策。只有發(fā)展到機(jī)器人本身能夠檢測到人的接近，并能自動(dòng)、準(zhǔn)確地采取適當(dāng)措施時(shí)，才能確保人－－－機(jī)器人工作環(huán)境的安全［3］。

參考文獻(xiàn)

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