2010年,日本国立研究开发法人产业技术综合研究所(AIST)与日本汽车研究所(JARI)合作,在日本茨城县筑波市成立了世界首家服务机器人安全认证机构“生活支援机器人安全验证中心”。
该中心可进行机械安全、电气安全和功能安全试验:包括运行安全试验区、对人安全试验区、强度安全试验区和EMC安全试验区,共四个试验区域。认证标准主要为ISO13482。目前中国还没有针对服务机器人的安全标准及安全认证机构。
2.安全测试方法的方法(1)基于JIS标准(日本工业标准)和ISO标准(由国际标准化组织(ISO)制定的一系列标准,使用已经确立的安全标准来优化测试条件。
安全实验例子
试验区域
(2)开发全新的安全测试方法,以适应机器人不断发展的新功能。需要确保安全测试方法的有效性,并开发专门的测试设备、场地来实现测试的机械化和自动化。
3.安全测试区(1) 运行安全测试区
在该区域,测试人员能够模拟多种路面条件,如P砖、地毯、地板和沥青等。此外,该区域还包括一个坡度最大可达10度的斜坡区域,可以模拟室内无障碍环境或室外斜坡环境。
运行安全测试区可以全面评估机器人在不同路面和斜坡条件下的行驶性能,包括稳定性、速度控制和转向能力等。这些测试数据对于改进机器人的设计和性能至关重要,有助于确保机器人能够在各种实际环境中安全、可靠地行驶。
(2)对人安全试验区
该区域配备了能够评估伤害程度的碰撞假人和各种碰撞测试设备。
●碰撞假人:假人内嵌传感器,可以测量胸部、腰部等关键部位在碰撞时受到的冲击力,从而评估机器人与人碰撞时可能造成的伤害程度。
●安全措施:安全气囊、安全绳等安全措施,旨在保护用户免受碰撞伤害。
●碰撞测试装置:装置连接机器人,可以0.1公里/小时至20公里/小时的速度进行高重复性的碰撞测试。
(3) 强度安全试验区
该区域用于评估机器人在恶劣环境下的抵抗力,以确保其安全性。
●强度和耐久性测试:这是评估机器人结构完整性和安全性的关键指标。
●危险事件预防:模拟各种可能的危险事件(如跌落、翻倒、触电、烧伤和火灾等),以全面评估机器人的安全性能。
●恶劣环境测试:该区域配备了超大型和大型组合环境试验机,能够同时施加温度、湿度和振动载荷。这些测试能够模拟机器人可能遇到的极端环境条件,如高温、高湿或强烈振动,以评估机器人在这些恶劣环境下的抵抗力。
(4) EMC安全试验区
该区域主要从安全角度评估机器人在电磁环境中的性能。包括:
●电磁兼容性测试:EMC区域专注于评估机器人对电磁干扰的敏感性以及其自身产生的电磁干扰。这包括测试机器人是否能够在不干扰其他电子设备的同时正常工作,以及是否能够抵抗外部电磁干扰。
●发射测试:在电波暗室中,通过测量机器人发出的无线电波来评估其自身的电磁干扰水平。这有助于确保机器人不会对周围环境中的其他电子设备造成干扰。
●抗扰度测试:为了测试机器人对电磁干扰的抵抗能力,通过向机器人发射强无线电波来进行辐射/传导抗扰度测试。这些测试有助于评估机器人在受到外部电磁干扰时是否能够保持正常工作。
4.总结
为促进我国服务机器人产业的健康发展,我们可以从日本的先进经验中汲取经验。首先,建立完善的安全认证体系是确保机器人产品质量和安全性的基础。其次,研发符合我国国情的服务机器人,专注于满足老年人、残疾人和其他特殊人群的需求,是提升机器人社会价值的关键。此外,创新安全测试方法,关注用户体验,以及推动标准化进程,有助于提升机器人的性能和安全性。同时,加强国际合作与交流,吸收国际先进技术,以及获得政府政策支持和市场培育,将有助于我国服务机器人产业在国际舞台上“大步向前”。
文章来源:机器人技术与应用