内幕案例研究:为何关闭人形机器人并不能使其安全

主动平衡机器人并不会因为被关闭而变得安全。一旦控制系统失效它就会失去平衡并摔倒这正是它与传统工业机器人之间的区别:对于那些牢固地用螺栓固定在地面上的机器来说,安全停止通常也意味着处于安全状态。但对于类人机器人或其他动态稳定的机器人而言,情况则不再如此。 工业安全技术中的标准应对措施“安全扭矩关闭”(Safe Torque Off),在此情况下恰恰会制造出它本应防止的危险。

目前,针对这一空白正在制定一项专门的标准。在我们“Insider Case Study”视频系列的新一期中,Synapticon的高级功能安全工程师迪特尔·沃尔珀特(Dieter Volpert)将讲解标准化委员会目前正在开展的工作,以及机器人制造商如今可以采取哪些措施。

针对可能倾倒的机器人的标准

ISO/TC 299/WG 12 工作组正在制定一项名为 ISO 25785-1 的标准,用于规范动态稳定的工业移动机器人。该标准的适用范围为工业环境;明确排除住宅及消费类场景。其结构与 ISO 10218 类似:一部分针对机器人本身,另一部分则涉及将其集成到具体应用中的要求。

在此过程中,最棘手的问题并非如何停止机器人,而是当机器发生故障、电源中断或失去稳定性时,它应如何应对。因为通常的应对措施——即关闭所有系统——可能会制造新的危险,而非消除现有危险。

正因如此,风险评估在本研究中占据了如此重要的篇幅。我们需要一种可靠的方法来评估具体机器人究竟有多危险。其中,重量、速度和重心位置等参数起着决定性作用。只有基于这些参数,才能推导出系统实际所需的安全功能。

我们的参与领域

Synapticon 参与了这项标准制定工作。迪特尔·沃尔珀特代表我们出席了工作组的会议,最近一次是在2026年9月于明尼阿波利斯举行的会议。

我们在两个层面为安全架构提供技术支持:POSITRON Safety AI提供安全控制器层,同时我们通过工程服务协助客户进行风险评估和系统设计,后续的认证工作将以此为基础。

为什么现在就很重要

对于尚未发布的标准,无法进行认证。但完全可以根据其要求进行设计。这正是关键所在:如果等到标准发布后再行动,就会浪费开发时间。而那些今天就根据草案要求设计系统的人,在可以进行认证的那一天,早已做好了准备。

常见问题

ISO 25785-1 规定了什么?

ISO 25785-1 是一项正在制定中的标准,适用于动态稳定的工业移动机器人,即必须主动保持平衡的机器。该标准由 ISO/TC 299/WG 12 工作组负责制定,其结构与 ISO 10218 类似,包含机器人部分和系统集成部分。

为什么“安全扭矩关闭”(Safe Torque Off)功能对类人机器人来说不够用?

“安全扭矩关闭”(Safe Torque Off)功能会切断驱动器的扭矩。此时,固定在地面上的工业机器人将停止运行;而采用主动平衡技术的机器人则会因此失去稳定性并倒下。因此,这一安全功能本身也可能成为危险源。

在标准发布之前,机器人制造商可以采取哪些措施?

虽然无法基于未公开的设计草图进行认证,但可以据此进行设计。如果现在就根据设计要求来制定风险评估和安全架构,那么一旦条件允许,即可直接进行认证,而无需事后进行改造。

有关该平台的更多信息:POSITRON Safety AI

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