ICS 25.040.30 J 28
中华人民共和国国家标准
GB/T 33265—2016
教育机器人安全要求
Education robot safety requirements
2017-07-01实施
2016-12-13 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 33265—2016
目 次
前言 1范围 2 规范性引用文件
术语和定义 4 安全要求和保护措施 4.1 总则 4.2 电源安全 4.3 运动限制 4.4 机械强度 4.5 电气部件和气动部件、液压部件 4.6 控制软件规范 4.7 电气绝缘及静电防护 4.8 抗干扰性 4.9 外露部件保护 4.10 过热、耐热及耐火保护 4.11 误操作和意外情况保护…· 5使用资料 5.1 标记 5.2 图形符号 5.3 使用说明 5.4 保留包装 5.5 操作规范 5.6 安全防护附录A（规范性附录） 主要危险列表参考文献
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前言
本标准按照GB/T 1.1-—2009 给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。 本标准主要起草单位：北京博创尚和科技有限公司、北京机械工业自动化研究所、中机生产力促进
中心、北京航空航天大学。
本标准主要起草人：罗阳、陆鑫、刘晶、杨书评、倪雷、张萍、魏洪兴、乔潇楠。 GB/T 33265-—2016
教育机器人安全要求
1范围
本标准规定了教育机器人的基本安全要求、保护措施以及使用信息的要求和准则。 本标准适用于教育机器人。如果一个机器人由未成年人来组装，本标准适用于可接触的每个零件
和组装的机器人；如果一个机器人由成人（年满18周岁)组装或者在出厂时已经组装好，本标准适用于组装的机器人。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 1002家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸 GB/T2423.55电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Eh：锤击试验 GB4208外壳防护等级(IP代码） GB/T5169.2电工电子产品着火危险试验第2部分：着火危险评定导则总则 GB6675.4玩具安全第4部分：特定元素的迁移 GB7247.1激光产品安全第1部分：设备分类、要求和用户指南 GB/T16273设备用图形符号（所有部分） GB17465家用及类似用途器具耦合器（所有部分）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
机器人robot 具有两个或两个以上可编程的轴，以及一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预期的任务
的执行机构。
[GB/T 12643—2013,定义 2.6 ］
3.2
教育机器人educational robot 为学习机器人相关知识而专门设计的一种服务机器人，具有与物理环境或使用者交互的能力，具有
一定程度的教学环境适应性、技术开放性、功能可扩展性的特点。 3.3
移动型教育机器人mobileeducational robot 基于自身控制、可移动的教育机器人。
3.4
关节型教育机器人articulated educational robot 由多个移动或旋转关节所组成的教育机器人。
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3.5
混合型教育机器人hybrid educational robot 同时符合移动型教育机器人与关节型教育机器人定义的机器人。
4安全要求和保护措施
4.1总则
当机器人以可预见方式使用时，设计和制造的机器人应减少对人和周围环境的危害。 当机器人以不可预见方式使用时（例如，未经训练和不了解该机器人的人员对机器人进行操作时），
设计和制造的机器人应避免不可预见的使用；如果被使用，则应减少对人和周围环境的危害。
混合型教育机器人相关安全要求应满足移动型教育机器人和关节型教育机器人的相关要求。 以下条款的相关危险描述及示例见附录A。
4.2电源安全 4.2.1＇执行器安全
教育机器人的主要执行器功率超过10W，或输出扭矩超过0.2N·m的，应具备紧急停机按钮或具有紧急停机功能的操作手柄。 4.2.2电池安全功率
采用电池组供电的机器人，其功率输出不应该超过2倍电池容量，即最大功率输出的情况下，电池持续供电时间不低于0.5h；并且其电池组需具备短路保护功能，在电流超过额定电流2倍时应切断电源输出。 4.2.3电源适配器安全功率
采用电源适配器供电的机器人，功率输人不应该超过其额定功率输人的120%，且需具备短路保护功能，在电流超过额定电流200%或更高时应切断电源输出。 4.2.4电路安全
当功率输人稳定、机器人达到正常运行温度时，需通过测量检查其是否满足以下要求：
一所有电路同时运转正常；机器人的电压为额定电压；一机器人整体运转正常。
注：本条中额定电压指电源适配器的额定电压或电池(电池组)的额定电压。 4.2.5使用安全
除非有特殊明确许可，机器人、电池组、电源适配器不得用于水中,并需在其表面明显位置标注。 对于供7周岁以下儿童使用的机器人电池组，必须借助工具才能拆卸和安装。除非电池箱或专用
电池组的盖子无法被7周岁以下儿童打开。
对于12岁年龄以下用户，要求在教师或者家长陪同指导下使用，并在产品说明书上标注明显警示。 且12岁以下儿童用户所使用机器人的电压不得超过24V。 4.2.6短路安全
为防止短路，应在电路中合理位置放置热熔断路器（保险丝），可采用自恢复式断路器。如果采用自
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恢复式断路器，则机器人需具备短路警告蜂鸣器或短路警告指示灯以防止重复多次短路。 4.2.7充电电池安全
当机器人放在任何位置时，充电电池中的化学物质不能泄漏到机器人外。即使电池失效、破裂，电解液也不能被使用者直接接触到。电池(电池组)充电器需要有自动检测充电状态功能，在电池（电池组)充满电时自动停止充电。 4.2.8插头、插座安全
机器人的插头和插座不得与GB1002列出的插头插座互换，也不得与GB17465列出的连接器和器具人口相互换。设计供12周岁以下儿童使用的机器人不得使用没有连接器的电线（裸露线头的电线)。 4.3运动限制
各种教育机器人的结构形式和运行机制不同，所需的工作空间也不同。为防范机器人各关节或机体的运动对附近的人员或财物造成损伤，制造商必须采用各种限制机器人运动范围的方式，如机械方式、电气控制方式、软件编程方式等，同时在说明书中明确指示机器人运行中可能出现的各种安全风险和预防方法。 4.4机械强度 4.4.1机械强度要求
机器人外壳应该具有足够的机械强度，其强度应该满足GB/T2423.55中Eh的锤击试验要求。 4.4.2抗击能力要求
机器人被组装（固定)后，在最薄弱的外壳上，每个点经过6次冲击能为0.7J的击打后，外壳不能产生不可自恢复的形变。同时需满足以下要求。
遵从本试验外壳的例子有：包含液体的非密封电池箱或专用电池组的外壳，可能出现危险的运动部件的外壳。 -需使用玻璃材料的灯外罩或透明外壳，应采用安全玻璃，部件在试验后不应出现明显可见裂痕或破碎。 间隙和漏电距离低于定值不会影响安全性的损害，或不会负面影响防潮性的损害，可以忽略。 肉眼看不到的裂缝可以忽略。
4.5电气部件和气动部件、液压部件
机器人中构成危险因素的电气、气动、液压等部件应具有固定的防护罩和外壳，且在正常运行期间不能自行打开或很容易打开。这些位置需要有明显的安全警示标志或提示。 4.6控制软件规范 4.6.1控制软件安全目标
控制软件中应包含以下有效的预防和监控设置，以避免软件运行中可能产生的危险操作。 a）预防：避免机器人在任何情况下产生可能导致人身或财产损害的误操作，控制软件需要对可能产生危险
的误操作进行有效的提示或告警。
3 GB/T 33265—2016
b）监控: 能针对软件的实时操作进行监控，并对越权行为或具有潜在危险的用户操作发出有效的提示或
告警。 4.6.2代码的安全性
控制软件应经过充分的黑盒和白盒测试，以确保用户各种操作（包括误操作)不会使软件崩溃或导致机器人产生错误或危险的动作。 4.6.3安全原则
控制软件在设计中，应遵守以下原则要求。
加固最脆弱的连接：进行风险分析并提交报告，加固其薄弱环节。 -实行深度防护：利用分散的防护策略来管理风险。 -失败安全：在系统运行失败时有相应的措施保障软件安全。 -最小优先权：原则是对一个操作，只赋予所必需的最小的访问权限，而且只分配所必需的最小时间。
4.7电气绝缘及静电防护 4.7.1绝缘安全
在额定工作温度范围内,机器人应有足够的电力绝缘性能。 注：380V以下的低压设备用500V电阻表（MQ)（摇表)测量，绝缘电阻不小于0.5MQ视为合格。 机器人外壳或人体能直接接触到的部位不应有高于12V的交流电压。
4.7.2绝缘距离
电气绝缘的间隙和漏电距离不应该少于0.5mm。 4.7.3防静电安全
室温和50%相对湿度情况下机器人应该具备静电防护能力。 在机器人外壳的任意部位进行2000V的静电放电试验，持续时间1min，试验结束后机器人应可
正常运作，无崩溃情况发生。 4.8抗干扰性
机器人制造商应在产品出厂前进行充分测试，并给出该产品在运行过程中能承受的典型干扰上限。 以确保干扰不会产生危险。这些典型干扰包括：
-电磁、静电、射频干扰，由于电磁干扰、射频干扰和静电放电，使机器人及其系统和周边设备产生误动作，意外启动、或控制失效而形成的各种危险运动；振动、冲击，由于振动和冲击，使连接部分断裂、脱开，使设备破坏，或产生对人员的伤害。
4.9外露部件保护 4.9.1电缆
电缆应满足以下要求：
电缆应该光滑的，且无锋利边缘或尖端；
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-电线应该具备保护层，使它们接触不到毛刺、散热片或类似有损其绝缘的边缘；一电线通过的金属孔应该周围表面光滑或提供套管； -电线应该有效地防止接触到移动零件； -在机器人工作过程中，电线如果相对机器人某个部件有相对位移，则该电线应有额外的绝缘保护套管或拖链保护。
4.9.2外露的结构部件
外露的结构部件应满足以下要求：
-结构部件应光滑，且无锋利边缘或尖端；一一机器人工作时可能移动的部件，其外露的金属或非金属结构部件不应有小于60°的锐角或尖
端，如果有，则应有较钝的缓冲装置保护。
4.9.3明线和发热元件
明线和发热元件应该是刚性的和固定的，以至于在正常使用中，间隙和漏电距离不能较少低于 4.7.2指定值。 4.9.4齿轮组、链轮、蜗轮蜗杆等传动机构
所有传递扭矩大于0.2 N·m的齿轮组、链轮、蜗轮蜗杆等传动机构应有外壳防护。外壳应密闭，外壳上不能有直径 3 mm 圆柱可以插人的孔。 4.10，过热、耐热及耐火保护 4.10.1过热处理
确保机器人在使用中不会过热。如果机器人使用过程中有意外过热的风险，则机器人应具备过热检测和紧急停机装置。这是为了尽可能降低由于部件故障或不正确使用导致的火灾、削弱安全的机械故障和其他危险。 4.10.2温度控制
机器人连续正常运行10h之后，过热检测装置应确保：
-机器人的可被手或身体其他部位接触到的外壳温度不超过50℃。
4.10.3材料选择
如果机器人的工作电压超过12V,电流超过3A或额定功率超过30W时,其结构零件的材料应该充分的耐热，且在机器人额定功率工作时不得超过75℃。额定功率低于10W的机器人可忽略其产生的热量，试验只在那些可能恶化而削弱符合本标准的零件上进行。 4.10.4电源保护
所有电源适配器应具备短路和过热保护装置，在电流或温度超过指定值后可自动停止工作。 4.10.5电池要求
对于额定容量大于200 Wh的电池组，如果化学成分为钻酸锂离子电池，不得使用可能导致喷射电解质或爆炸的硬质金属外壳。
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