常規(guī)的防護設(shè)備在機器人綜合應(yīng)用中會觸碰到它們的限制，特別是在那些人和機器人無障礙合作的應(yīng)用中更是如此。在此，執(zhí)行相應(yīng)的標準是解決這一難題的重要可行輔助調(diào)整方法。

如這里所展示的那樣，一名工人進入定義為機器人工作范圍的防護區(qū)，安全防護系統(tǒng)便會讓機器人立刻緊急停止

在工業(yè)領(lǐng)域中，人機合作遵循兩個重要的標準：C標準ISO 10218的“工業(yè)機器人安全”部分1，即“機器人技術(shù)”，和部分2，即“機器人系統(tǒng)和集成化”。這兩個標準部分的德文文本即EN ISO 10218-1:2012和EN ISO 10218-2:2012，均已發(fā)布，并作為與C標準ISO保持一致性的方式列入到機器設(shè)備指南2006/42/EG目錄中。在部分2“機器人系統(tǒng)和集成化”中可以查到人和機器人在生產(chǎn)運行中合作的說明陳述。

標準中對這些關(guān)于人機合作的標準在實踐中究竟能夠起到多大作用，以及仍然存在的問題規(guī)定得很明確。國際標準委員會ISO/TC 184/ SC2 WG3小組接受委托，負責(zé)ISO/TS 15066“機器人和機器人技術(shù)規(guī)劃設(shè)計——協(xié)作式工業(yè)機器人技術(shù)”技術(shù)專業(yè)內(nèi)容的修訂。在此，首先必須考慮到要從標準規(guī)范的角度考慮ISO部分1和部分2的各種情況。ISO/TS 15066內(nèi)容是對ISO 10218-2中規(guī)定的機器人和機器人合作的安全要求的具體化表述。ISO/TS 15066中規(guī)定的典型安全功能如有在生產(chǎn)作業(yè)中，能夠可靠的監(jiān)控機器人并使之停止運動，并規(guī)定了機器人在生產(chǎn)作業(yè)中的最大運行速度及機器人力度的極限值。在所涉及到的技術(shù)專業(yè)內(nèi)容中規(guī)定了人與機器人的站位方式，并定義出在相應(yīng)的人和機器人的站立區(qū)中，哪些位置上人對機器人帶來的沖撞會產(chǎn)生的疼痛感。將來，還可考慮將這些界限作為安全的人機合作規(guī)定。

通過技術(shù)服務(wù)防護人機合作的風(fēng)險

標準中的技術(shù)專業(yè)內(nèi)容還是一個標準專業(yè)委員會的標準草案。而這些草案要提交至國家標準專業(yè)委員會進行討論評判。評判的討論結(jié)果將在國際標準專業(yè)委員會進行具有現(xiàn)實意義的討論，并將討論結(jié)果補充到標準專業(yè)技術(shù)內(nèi)容中。如果進行補充的ISO/TS 15066標準最終要提交，那么應(yīng)將其補充的內(nèi)容一并納入到ISO 10218標準2中。至此，ISO 10218標準中便會有機器人的沖撞對人所產(chǎn)生的疼痛感界限值的規(guī)定。從標準中可以簡單方便地得出具體的技術(shù)解決方案，過去是這樣，未來也會如此。而現(xiàn)實是，迄今為止人們只能看到標準中關(guān)于少數(shù)機器人系統(tǒng)應(yīng)用中，遵守的人機合作的專業(yè)內(nèi)容標準表述。在標準中常見到的是對人機合作的具體風(fēng)險分析，這僅是人們能夠了解人機合作風(fēng)險的基礎(chǔ)，使人們明確一個整體式機器人系統(tǒng)所存在的多方面的風(fēng)險。除了機器人自身外，系統(tǒng)的部件如抓斗和抓斗中的材料和工具也屬于該整體式機器人系統(tǒng)。所有這些部件也必須考慮在內(nèi)，目的是能夠作出可靠的決定，通過機器人的安全功能可直接防護哪些風(fēng)險，還有哪些風(fēng)險必須通過附加的傳感器或通過安全攝像裝置來加以防護。

因為人與機器人之間的交互，需要新技術(shù)和新的解決方案，以確保人與機器人的安全合作。在此，對安全技術(shù)的要求總是取決于當(dāng)時具體的應(yīng)用情況。為了證明要求的安全水平必須有完備的安全功能，也就是由傳感器通過邏輯件數(shù)據(jù)處理直至行動件的完備安全功能。所有這些功能必須相互協(xié)調(diào)地共同起到作用，以能夠確保機器人應(yīng)用的安全性。在此，提供這樣完備的可靠性自動化安全功能的技術(shù)解決方案的廠商有很多，如Pilz公司。該公司能夠為用戶提供一個機器人系統(tǒng)的具體使用壽命期間的匹配技術(shù)服務(wù)細目表，也就是從機器人系統(tǒng)生產(chǎn)流程的風(fēng)險評估分析直至獲得CE標識的技術(shù)服務(wù)細目表。此外，在Pilz公司技術(shù)服務(wù)細目表中還有為用戶提供機器人技術(shù)安全為主題的技術(shù)培訓(xùn)的內(nèi)容。

通過一個組態(tài)裝置在可靠的3D攝像系統(tǒng)上設(shè)置多個虛擬的警示或防護單元，用以監(jiān)控目標物

人機交互的智能傳感器技術(shù)

因為人機合作是涉及到各個不同層面的廣泛技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，從技術(shù)角度來看可一覽無余。但是到了產(chǎn)品層面，產(chǎn)品必須符合合作類型的要求，此外產(chǎn)品還必須符合市場要求。為此，除了其他技術(shù)裝置外，Pilz還提供一種工作可靠的，被稱作安全眼的3D攝像系統(tǒng)?，F(xiàn)在，該系統(tǒng)已在各種不同的人機合作應(yīng)用中被證實功能可靠。這種工作可靠的3D攝像系統(tǒng)能夠檢測到人機合作應(yīng)用中被定義為無人區(qū)，即警示和防護區(qū)域內(nèi)是否有人員進入。

通過一個組態(tài)裝置為人機合作自動化系統(tǒng)配置很多虛擬的，可用于監(jiān)控對象的警示或防護單元（圖1）。由此，該區(qū)域便與一個行動部件相連接。攝像系統(tǒng)識別保護區(qū)域的外來進入者，同時可直接確定并進行控制：如有人步入被定義的警示區(qū)，攝像系統(tǒng)識便發(fā)出一個光學(xué)或聲學(xué)的警示。如果有人進入了被定義為防護區(qū)的機器人行動區(qū)域，安全防護系統(tǒng)讓機器人立刻緊急停止（圖2）。今天，Pilz提供的安全眼3D攝像系統(tǒng)已經(jīng)獲得生產(chǎn)許可證，并已成了被該行業(yè)行會所認可的可系列化使用的立體攝影系統(tǒng)。3個CMOS圖像傳感器可高速識讀圖像，即使是很小的圖像部分也可在傳感器中被識讀并進行加工處理。由于圖像傳感器采用極高的動力性設(shè)置，因此即使在實踐中出現(xiàn)光的變化，圖像傳感器也能夠安全且可靠的工作。

人機合作部分將會明顯增大，這大大取決于傳感器技術(shù)和機器人技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新。實現(xiàn)相互連接的智能傳感器和保證必要的動力性工作程序的控制裝置的組合，是成功的第一步。

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