分析服务型机器人存在的安全隐患

2015年，中国评测获批建设机器人国评中心，并获批“机械设备及零部件认证机构”和 “国家智能机器人质量监督检验中心”资质，针对机器人嵌入式软件、整机性能及安全可靠性、生产线系统集成应用、关键零部件等提供检测、标定、认证、校准等第三方服务。

自新冠肺炎疫情发生以来，“无接触”成为大众在疫情中的基本诉求，用机器人有效替代相关人员进行作业的需求日益强烈，中国机器人企业凝心聚力，在短时间内投放各类机器人，参与了防疫抗疫全流程中多项工作任务。随着复工复产的有序推进，复工后的部分企业“机器换人”的需求也逐步被激发，有望催化多品类服务机器人未来在更多应用场景得以快速发展。安全是机器人广泛应用的基础，看似安全的服务机器人，也可能存在安全隐患。本文简要介绍一下GB 4943.1-2011《信息技术设备 安全 第1部分：通用要求》中关于服务机器人潜在危险的相关内容。该标准是服务机器人CR认证依据的重要安全标准之一。

GB 4943.1-2011涵盖的服务机器人潜在危险有：电击、与能量有关的危险、着火、与热有关的危险、机械危险、辐射、化学危险等。不同的服务机器人，由于设计和使用场所的不同，各自潜在的主要危险类型不一样，需要根据实际情况进行判断。

1、触电/电击

服务机器人工作时由电池供电，属于III类设备，电池输出电压相对较低，通常在60VDC以下，属于特低电压（ELV）。但是由于设计的原因，有的机器人需要对电源进行升压以保证某些零部件能够正常工作，升压后的电源可能不再属于特低电压，存在触电的危险。此外，机器人通过充电桩或电源适配器充电，将危险电压（220VAC）转变为特低电压（48VDC、29.4VDC）的过程中，也存在触电危险，但是由于服务机器人CR认证不涉及该部分零件，在此暂且不做讨论。

采取的措施：可以通过采取用固定的锁紧盖、安全联锁装置，限制接触电流在规定之内等措施，来减小触电危险。

2、能量危险

机器人中带安全电压的电路，虽然输出电压很低，但是如果输出端的导体发生短路，也有可能产生过量的能量释放，甚至发生爆炸。

在电压≥2V时，可以获得的持续时间≥60s的功率等级≥240VA；或存储的能量等级≥20J，视为处于危险能量水平。

采取的措施：可以通过采取隔离、屏蔽、使用安全联锁装置等来减小能量危险。

3、火灾

机器人在发生过载、元器件失效、绝缘击穿或者连接松动等异常工作的情况下，都可能会产生过高温度，如果没有保护措施，将会引起火灾。

采取的措施：可以通过采取使用过流保护装置，选用合适的零部件、元器件，使用合适材料的外壳或挡板，以及限制易燃材料的用量等措施，来减小着火的危险。

4、热的危险

机器人在正常工作条件下，如果存在可触及的部位温度过高，会造成人员烫伤；过高的温度可能造成其它危害：一是绝缘材料在高温环境中会导致绝缘等级下降甚至产生熔解的危险，二是长期处于过高温环境使设备元器件的性能降低。

采取的措施：可以通过采取措施避免可触及的零部件产生高温，当不可避免接触高温零部件时，应提供警告标识警示高温勿近等措施，来减小这些热的危险产生。

5、机械危险

机器人锐利的边缘会对人体或元器件产生划伤；可触及的运动部件，例如风扇叶片、折叠机构等，会对人员造成伤害；机器人重心过高、易翻倒，也会对人员和周围环境造成伤害；外壳材料的强度不够，受力容易破裂，使危险带电部件可以被触及，导致触电危险。

采取的措施：可以通过采取把锐利边缘倒圆，配备防护装置，使用安全联锁装置，采取措施使机器人具有足够的稳定性，使用足够强度的外壳材料等措施，来减小机械危险。

6、辐射和化学危险

辐射包括各种形式的辐射，如声波辐射、射频辐射、红外线辐射、紫外线辐射、电离辐射、可见光辐射以及激光辐射等。化学危险包括化学物品或者吸入它们的气体或烟雾可能会造成的伤害。

采取的措施：可以通过采取限制潜在辐射源的能量等级，屏蔽辐射源，使用安全联锁装置，避免使用通过接触或者吸入造成伤害的材料，避免可能产生泄露或气化的条件和提供警告标识以告诫危险等措施，来减小辐射和化学危险。

服务机器人在研发设计、集成制造时应尽量避免产品存在以上安全问题，当无法避免时，应采取措施以将该类危险所带来的后果减小到可以承受的范围之内，以保证人身财产的安全。

赛迪机器人依托国家机器人检测与评定中心检验检测公共服务平台，结合多年行业经验，开展机器人测试技术研究，并积累了丰富的实践案例。此外，我们面向机器人全产业链提供检测、认证、标准制定、培训和咨询等服务，从全方位、全过程辅助企业提升产品质量，推动产业高质量发展。赛迪机器人依托自身优势，愿与机器人上下游企业开展更广泛的合作。
责任编辑：tzh