GB/T 38244-2019 机器人安全总则

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标准编号:T/CECS 551-2018
文件类型:.pdf
资源大小:1.74 MB
标准类别:环境保护标准
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T/CECS 551-2018 标准规范下载简介:

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GB/T 38244-2019 机器人安全总则

b)机器人执行其功能的能力; c)机器人的易用性; d)制造、使用和拆卸机器人的成本。 注1:对这些原则的最佳应用需掌握机器人的使用、事故历史和健康记录、可用的风险减小技术以及有关机器使用 的法律体制方面的知识。 注2:当技术发展后出现了风险更低的等效机器人设计,则在特定时间内可接受的机器设计可能不再合理

图2风险评估和风险减小过程示意图

应满足以下要求: a)在不影响其功能的情况下HJ 1149-2020 环境空气 气溶胶中γ放射性核素的测定 滤膜压片∕γ能谱法,可接近的机器人机械部件不应对人员和周围环境产生伤害 b)机器人机械部件的形状和相对位置应符合GB/T12265.3或GB/T23821的规定

应满足以下要求: a)应限制驱动力在可接受范围内,确保被驱动部件不会产生机械危险; b) 应通过限制运动部件的质量、速度的方式限制其动能; 应限制并采取措施减小噪声、振动和有害物质的排放; 应能避免外部环境(海拔、温湿度、冲击等)变化引起的危险; 应使用能承受正常使用过程中产生的物理、化学作用的材料; 机器人的设计应使其具有足够的稳定性,并使其在规定的使用条件下可以安全使用

设计机器人机械时应考虑人类功效学原则,并注意以下要求: a)机器人使用过程中不应导致使用者有紧张姿势和动作; b)应考虑人力的可及范围、控制机构的操动及人体各部位的解剖学结构,使机器人容易操作; c)应尽可能限制噪声、振动和热效应(如极端温度); d)手动控制装置的选用、位置和标记应清晰可见、可识别,可立刻进行安全操作,位置和运动与作 用一致.并且操作不能引起附加风险

设计机器人机械时应考虑人类功效学原则,并注意以下要求: a)机器人使用过程中不应导致使用者有紧张姿势和动作; b)应考虑人力的可及范围、控制机构的操动及人体各部位的解剖学结构,使机器人容易操作; C厂 应尽可能限制噪声、振动和热效应(如极端温度); d)手动控制装置的选用、位置和标记应清晰可见、可识别,可立刻进行安全操作,位置和运动与作 用一致.并且操作不能引起附加风险

5.4防护装置和保护装置

应满足以下要求: a 应采用防护装置和保护装置以防止机器人部件对人员产生伤害; b) 机器人正常运行期间应根据风险的类别或等级选择不同的防护装置; c) 应通过安全防护减少噪声、振动和有害物质; d) 维护或修理等阶段需要进入危险区时,机器人的设计应在不妨碍人员执行任务的前提下,使用 保护人员的安全防护装置; e) 如不能通过重量分布等本质安全设计措施实现稳定性,则应采取保护措施如地脚螺栓、锁定装 置等,保持机器人的稳定性

当本质安全设计和安全防护措施不能达到降低风险的要求时,应采用补充保护措施实现降低风险。 对避免或限制伤害的较为有效的机械相关保护措施包括但不限于以下补充保护措施: a)隔离和能量耗散的措施; b)提供方便且安全搬运机器人及其重型零部件的装置。 如需进入机器人内部,则应考虑以下要求: a)被困人员逃生和救援措施; b)安全进入机器的措施

6.1 与电击有关的安全

机器八应具备在具接技 电击防护能力。机器人在正常工作条件下和在 障(包括随之引起的其他故障)状态 运行应不引起电击危险。电击危险产生的原因及减小危险 例如表1所示。如有必要可提供 标识,以提醒便用人员

表1电击危险产生的原因及减小危险措施示例

6.2与能量有关的安全

天电流电源或大电容电路的相邻电极间短路时,由于燃烧、起弧、溢出熔融金属等原因可能导致伤 害或着火,甚至接触带安全电压的电路也可能造成伤害。 应采用包括但不限于以下方法来减小或避免这种危险: a)隔离; b)屏蔽; c)使用安全联锁装置

6.3与着火有关的安全

过载、元器件失效、绝缘击穿或连接松动产生的过高温度都可能导致看火危险。应确保机器人内看 火点产生的火焰不会蔓延到火源近区以外,避免对机器人的周围造成损害。 应采用包括但不限于以下方法来减小或避免这种危险: a)提供过流保护装置; b)使用符合要求的适当燃烧特性的结构材料:

起看火的高温: d) 限制易燃材料的用量; e) 把易燃材料与可能的点燃源屏蔽或隔离: f) 使用防护外壳或挡板,以限制火焰只在机器人内部蔓延;

正常工作条件下的高温可能造成伤害,表现为接触烫热的可触及零 部件引起灼伤、绝缘等级下降利 安全元器件性能降低、引燃可燃液体 应采用包括但不限于以下方法来减小或避免这种危险: a)采取措施避免可触及零部件产生高温; b)避免使温度高于液体的引燃点; c)如果不可避免接触烫热的零部件,应提供警告标识

与机器人安全相关的控制系统(电气、液压、气动、软件)及部件应满足以下要求: a 任何部件的单个故障不应导致安全功能的丧失; b)只要合理可行,单个故障应在提出下一项功能需求之时或之前被检测到; c)出现单个故障时,始终具有安全功能,且安全状态应维持到出现的故障已得到解决; d)所有可合理预见的故障应被检测到; e)检测出的故障在解决之前,机器人应保持安全状态; ) 确保安全控制系统的所有装置正常运行后,机器人方可运行。 应按GB/T16855.1或者GB28526规定的方法确定控制系统的性能等级

与机器人安全相关的控制系统(电气、液压、气动、软件)及部件应满足以下要求: 任何部件的单个故障不应导致安全功能的丧失; b)只要合理可行,单个故障应在提出下一项功能需求之时或之前被检测到; c)出现单个故障时,始终具有安全功能,且安全状态应维持到出现的故障已得到解决; d)所有可合理预见的故障应被检测到; e)检测出的故障在解决之前,机器人应保持安全状态; 确保安全控制系统的所有装置正常运行后,机器人方可运行。 应按GB/T16855.1或者GB28526规定的方法确定控制系统的性能等级

7.2控制电路和控制功能

应符合以下要求: a)控制功能应包含但不限于启动、停止、急停、操作模式、安全功能装置(双手控制、使动、止动 等); b) 保护性联锁应确保危险发生时,机器人安全停机;危险解除前其“遮蔽”的危险的机器人功能不 能执行; C) 应能避免接地故障、电压中断、电路连续性以及干扰引起的功能失常; d)失效时的控制功能应包含但不限于使用经验证元件和经验证的技术、监控、穴余/多样性; e) 对控制电路执行的每一项安全功能应进行评估,宜确定机器人的具体安全功能提供怎样的风 险降低水平,依次确定执行该安全功能的控制电路所要求的置信度等级; f) 控制电路执行的安全功能信息应包括安全功能名称、功能的描述、按GB/T16855.1要求的性 能等级或/和按GB28526要求的安全完整性等级。

应符合以下要求: a)控制功能应包含但不限于启动、停止、急停、操作模式、安全功能装置(双手控制、使动、止动 等); b) 保护性联锁应确保危险发生时,机器人安全停机;危险解除前其“遮蔽”的危险的机器人功能不 能执行; C) 应能避免接地故障、电压中断、电路连续性以及干扰引起的功能失常; d) 失效时的控制功能应包含但不限于使用经验证元件和经验证的技术、监控、穴余/多样性: e) 对控制电路执行的每一项安全功能应进行评估,宜确定机器人的具体安全功能提供怎样的风 险降低水平,依次确定执行该安全功能的控制电路所要求的置信度等级; f) 控制电路执行的安全功能信息应包括安全功能名称、功能的描述、按GB/T16855.1要求的性 能等级或/和按GB28526要求的安全完整性等级

机器人的失控会对周围人或环境造成伤害时应设置一个手动启动的急停功能。该急停功能应满 要求: a)应符合GB5226.1—2008中9.2.5.4.2的要求

b)优先于机器人的其他控制; c) 中止所有的危险; d) 切断机器人驱动器的驱动源(飞行相关机器人不适用); e) 消除可由机器人控制的任何其他危险; f) 保持有效直至复位; g) 只能手动复位,复位后不会自动重启: h) 应依据GB5226.1一2008中9.2.2选择类别0、类别1、类别2的停止功能; i) 急停输出信号在撤除机器人动力后应一直有效。 急停装置应符合GB5226.1一2008中10.7和GB/T16754的设计要求。针对不同种类的机器人的 急停装置应制定不同的性能等级

机器人应具有一个或多个保护型停止电路,可用来连接外部保护装置, 此停止电路应通过停止机器人所有运动、撤除机器人驱动器的动力、中止可由机器人系统控制的任 可其他危险等方式来控制安全防护的危险。停止功能可由手动或控制逻辑启动

应满足以下要求: a)危险评估应确定机器人的安全相关的速度范围,超出这个范围可能对机器人或周围人员造成 伤害; 应在机器人可接触的移动部分进行速度监测,只有有权限的人可调节允许最大速度值。控制 机器人的速度以确保其移动速度不超过安全相关的速度限制; 设计安全相关的速度控制以避免发生故障,应有超速报警

安全相关的力控制应通过安全相关的接触传感器(例如力传感器等)或其他控制方式来实现,使机 器人接触力不能超出极限。应至少满足以下要求: a)接触力的反应足够快,使力保持在安全的力限制范围内; b)在发生接触事故后.应避免对人或设备造成伤害

机器人应满足以下要求: a)机器人在网络(包括互联网、局域网等)中,应具有信息传输加密机制; b)机器人的数据信息不应被非授权(非法)访问、篡改或删除; c)机器人应阻止非授权(非法)信息的入侵,包括对此类信息的识别、判断、阻止与提示功能; d)机器人不应拒接授权(合法)用户对信息和资源正常使用; e)机器人应具有信息溯源机制

机器人在信息处理的过程中应对信息控制者进行身份标识处理。信息控制者是经过登记注丹 验证,并具有唯一有效标识

GB/T38244—2019

标识可以是自定义编码(如用户: 安全保密资源(如密码)建立对应关系,具有唯一性 系统应实施标识信息管理和维护.确保不被非法访问、算改或删除

机器人在与外界进行信息交换时,应具备数据加解密功能。 几器人作为信息交换发送方时,应对明文数据报文进行加密处理形成密文。 机器人作为信息交换接收方时,应对密文进行解密处理形成明文数据报文

8.4非授权(非法)操作处理

机器人在信息处理过程中,应记录信息处理日志(包括1og文件等),包括: a 授权的操作指令记录; b) 非授权的操作指令记录; c) 恶意代码执行记录; d)网络攻击记录

机器人关于个人信息的收集、保存、使用、共享、转让、公开披露等处理活动应符合GB/T35273的 要求。

9.1与辐射有关的安全

机器人产生的某种形式的辐射会对使用人员或维修人员造成伤害,辐射通常包括声波(音频)辐射, 射频辐射,红外线、紫外线和电离辐射,以及高强度可见光和相干光(激光辐射。应减小这种危险。 减小这种危险的方法包括但不限于: a) 限制潜在辐射源的能量等级; b) 屏蔽辐射源; c) 使用安全联锁装置; d) 如不可避免暴露于辐射危险时提供警告标识。

机器人产生的某种形式的辐射会对使用人员或维 频辐射,红外线、紫外线和电离辐射,以及高强度可见 减小这种危险的方法包括但不限于: a) 限制潜在辐射源的能量等级; b) 屏蔽辐射源; 使用安全联锁装置; d)如不可避免暴露于辐射危险时提供警告标识

9.2与化学有关的安全

机器人工作时产生的化学危险分为直接危险和间接危险。直接危险为人体可能因吸人有毒的蒸汽 或烟雾,或者人体与这些材料接触而引起对人体的直接伤害,例如由危险化学品、臭氧等引发的危害。 间接危险为腐蚀等化学作用可能会引发电击等其他的危险,例如由电化学腐蚀、酸雨、盐雾等引发的按 地电阻变大等。应减小这种危险。 减小化学危险的方法包括但不限于: a)尽可能避免使用存在潜在危险的化学品; b)如使用危险化学品应通过容器、通风等措施对其进行限制和隔离; c)提供警告标识

9.3与生物有关的安全

生物危险为动物、植物、微生物等进人机器人内部可能引起的危险。生物危险可能不是直接危险 而是由生物等引起的次生危险,例如动物或植物的进入导致的绝缘损坏,真菌、细菌对塑料、金属防护外 壳的破坏等。应减小这种危险, 减小这种危险的方法包括但不限于: a)采用防止生物进入的外壳; b)使用药剂; c)采用防霉菌材料

9.4与爆炸有关的安全

爆炸危险为爆炸性气体聚集引起的危险,例如机器人内部酸性电池充电产生的可燃性气体、从外部 进入的易燃易爆气体等。应减小这种危险。 减小这种危险的方法包括但不限于: a)内部采用不产生爆炸气体的零部件; b)防止外部爆炸性气体进人; c)采取必要的通风措施。

使用信息由文本、文字、标记、信号、符号或图表等组成,以单独或联合使用的形式向使用者传 使用人群不仅包含用户,也包含维护人员 机器人的标志和符号应通俗易懂、应清晰且可长久保持

机器人的标志应在机器人的外部可被清楚的分辨。以下标志应被标明在机器人产品上: a)生产商的商业名称; b) 机器人名称; 机器人系列或型号; d)生产序列号; e) 电源相关参数; f) 任何法律要求的标志(适宜时)

GB/T38244—2019

用户手册应随机器人一起提供以保证机器人可以按设计要求被使用,用户手册应包含但不限于以 下内容: a) 使用环境条件的说明; b) 产品外观及尺寸说明; c) 产品技术参数说明; d) 预期条件下的安全性说明; e) 应用限制的说明; f) 按规定用途使用的说明; 使用和操作的说明; h) 维护和维修的说明; i) 安全警告的说明。 如用户在安装或维护时应采取必要的预防措施,应在用户手册中说明。关于机器人的处理和废弃 的信息应提供说明

主要危险如表A.1所示

表A.1主要危险列表

DB11T 861-2012 生活垃圾转运站运行评价GB/T38244—2019

本附录给出了机器人相关机械安 统安全和信息安全主要安全标准。对于有特 殊要求的机器人还可能涉及所列标准之外的其他标准

GB/T8196机械安全 防护装置固定式和活动式防护装置的设计与制造一般要求 (GB/T8196—2018,ISO14120:2015,IDT) GB/T12265.3机械安全避免人体各部位挤压的最小间距 GB/T15706 机械安全 设计通则风险评估与风险减小(GB/T15706一2012,ISO12100 2010,IDT) GB/T 16655 机械安全 集成制造系统基本要求(GB/T16655一2008,ISO11161:2007,IDT) GB/T 16754 机械安全 急停设计原则(GB/T167542008,ISO13850:2006,IDT) GB/T 16755 机械安全 安全标准的起草与表述规则(GB/T16755一2015,ISOGudie78:2012 MOD) GB/T 18831 机械安全 与防护装置相关的联锁装置设计和选择原则(GB/T18831一2017 ISO 14119:2013,IDT) GB/T 19670 机械安全 防止意外启动(GB/T19670—2005,ISO14118:2000,MOD) GB/T 19671 机械安全 双手操纵装置功能状况及设计原则(GB/T19671一2005,ISO13851: 2002,MOD) GB/T19876* 机械安全 与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位(GB/T19876一2012 ISO 13855:2010,IDT) GB/T 23821 机械安全 防止上下肢触及危险区的安全距离(GB/T23821一2009,ISO13857: 2008,IDT) GB/T35076机械安全生产设备安全通则

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