機器人風(fēng)險評價

張鋒

雖然中國機器人產(chǎn)業(yè)已成為時下最熱門的的話題之一，但是機器人安全性方面卻沒有引起足夠重視，機器人風(fēng)險評價的普及率仍然很低，風(fēng)險評價標準也不是強制標準。本文主要介紹了對機器人實施風(fēng)險評價的目的、風(fēng)險評價的實施過程、風(fēng)險評價中使用的工具及實施風(fēng)險評價產(chǎn)生的效果。

【關(guān)鍵詞】機器人 風(fēng)險評價 安全

風(fēng)險評價是確保安全的最基本工作之一。機械、電氣、醫(yī)療、金融等領(lǐng)域都在應(yīng)用，特別是機械領(lǐng)域，工業(yè)機械、建筑機械、作業(yè)機械等，風(fēng)險評價是評價機械安全的手段之一。

機器人的安全評價是機器人生產(chǎn)商和機器人集成商必須實施的活動。特別是機器人設(shè)計者最初進行的風(fēng)險評價是最重要的活動之一。對機器人實施風(fēng)險評價，制定合理安全的設(shè)計目標，也是ISO工業(yè)機器人安全要求標準中規(guī)定的原則。

雖然在國家的大力支持下，中國機器人產(chǎn)業(yè)在逐步成型，但是機器人安全性方面并沒有引起足夠的重視，機器人安全評價最重要一環(huán)的機器人風(fēng)險評價的普及率仍然很低，風(fēng)險評價標準也不是強制標準。即使各機器人廠商機器人性能如何優(yōu)越，但是安全性低的話，將很難被市場所接受。

為方便機器人風(fēng)險評價初學(xué)者，本文主要介紹了機器人風(fēng)險評價的目的、實施過程、工具和實施效果。

1 風(fēng)險評價目的

對機器人實施風(fēng)險評價的目的是，識別機器人潛在的危險，通過合理的方法和順序?qū)︼L(fēng)險進行客觀評估和評定，以便能減小風(fēng)險。有很多方法和工具可用于實現(xiàn)這一目的。設(shè)計者應(yīng)根據(jù)不同類型的機器人有必要選擇合適的方法和工具。方法確定后，形成標準更容易對應(yīng)技術(shù)的進步和社會需求的變化，并且安全性也會得到提高，間接的提升了產(chǎn)品的競爭力。通過對這些方法的應(yīng)用，使風(fēng)險減小過程和殘留風(fēng)險明確化，分析記錄也能保留。

2 風(fēng)險評價實施過程

機器人風(fēng)險評價實施全過程圖1所示。

機器人風(fēng)險評價過程包括風(fēng)險分析、風(fēng)險評定和風(fēng)險減小。其中風(fēng)險分析包括機械限制的確定、危險識別和風(fēng)險評估；風(fēng)險分析提供了機器人風(fēng)險評定所需的信息，進而最終對機器人是否需要減小風(fēng)險做出判斷。風(fēng)險分析后，應(yīng)進行風(fēng)險評定，以確定是否需要進行減小風(fēng)險。如果需要減小風(fēng)險，應(yīng)從以下三方面考慮：

（1）本質(zhì)安全設(shè)計。

（2）安全防護或補充安全保護措施。

（3）機械限制的改變。

減小風(fēng)險應(yīng)注意的是不應(yīng)過度關(guān)注最高風(fēng)險而忽視減小較低風(fēng)險的簡單而有效的措施。

3 風(fēng)險評價工具

風(fēng)險評估的目的是確定每個危險狀態(tài)或事故場景的最高風(fēng)險，通常以等級、指數(shù)或分數(shù)表示被評估風(fēng)險的大小。為了支持機器人風(fēng)險評估過程，有很多有效的風(fēng)險評估工具，使用者可根據(jù)不同的機器人采用不同的評價工具；表1列舉了代表性的三種評價工具及其特征。

機器人風(fēng)險評價推薦用數(shù)值評分法，用一個具體數(shù)值代表可接受的風(fēng)險水平，能夠為風(fēng)險減小決定過程提供關(guān)鍵依據(jù)。選擇一個數(shù)值要比使用定性術(shù)語更精確，更快的做出選擇。

4 風(fēng)險評價效果

對機器人進行風(fēng)險評價，有以下四個好處：

（1）風(fēng)險全貌的明確化。

（2）風(fēng)險減小必要性的有無和優(yōu)先順序的判斷。

（3）必要及適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險減小對策的實施。

（4）通過反復(fù)風(fēng)險評定的實施，機器人的安全性得到強化，為用戶提供更安全的機器人。

特別注意的是風(fēng)險評價實施的時間。如果在設(shè)計確定后或樣機之后實施風(fēng)險評價，在早期未及時掌握機械的安全性問題，不得不在后期追加安全防護措施可能性會發(fā)生。結(jié)果不但增加了額外費用，而且浪費了不必要的時間。因此，在機械設(shè)計、功能設(shè)計、詳細設(shè)計等各個階段實施風(fēng)險評價，適時適當(dāng)?shù)膶嵤Σ?，使風(fēng)險減小、經(jīng)費減少成為可能。再次進行風(fēng)險評價之前，應(yīng)驗證采取保護措施的有效性。

5 結(jié)語

機器人風(fēng)險評價并不是科學(xué)試驗，因此最好把資源用于減小風(fēng)險的努力上，而不是優(yōu)化評定風(fēng)險等級。風(fēng)險評價注重的是過程的嚴謹性，而不是結(jié)果的精確性。

依據(jù)ISO安全標準實施風(fēng)險評價雖然花費人力、時間和財力，但是通過和機械設(shè)計不同的角度—安全角度分析產(chǎn)品時，可能得到意想不到的性能提升。這樣通過實施風(fēng)險評價獲得的一舉兩得的效果在機器人開發(fā)上也同樣適用。

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作者單位

沈陽新松機器人自動化股份有限公司 遼寧省沈陽市 110168