ICS 25.040.30 J 28
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T36008—2018/ISO/TS15066:2016
机器人与机器人装备 协作机器人
Robots and robotic devices-Collaborative robots
（ISO/TS15066:2016,IDT)
2018-10-01实施
2018-03-15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/T36008—2018/IS0/TS15066:2016
目 次
前言引言
范围规范性引用文件 3 术语和定义协作工业机器人系统设计
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4.1 通则 4.2 协作应用设计 4.3 危险识别与风险评估
5协作机器人系统应用要求 5.1 通则 5.2 与安全相关的控制系统性能 5.3 协同工作空间设计 5.4 协作机器人操作设计 5.5 协同操作 6 验证与确认·
.
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使用信息· 7.1 通则 7.2 协作机器人操作的具体信息· 7.3 协作机器人系统的描述 7.4工作区应用描述 7.5 作业任务描述 7.6功率与力限制应用的具体信息附录A（资料性附录） 准静态与暂态接触的限制，参考文献
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14 14 15 15 15 15 16 26 GB/T36008—2018/ISO/TS15066:2016
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用翻译法等同采用ISO/TS15066：2016《机器人与机器人装备协作机器人》。 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T15706—2012 机械安全 设计通则 风险评估与风险减小(ISO12100:2010，IDT) GB/T16754—2008 机械安全 急停 设计原则（ISO13850：2006，IDT) GB/T19876—2012 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 (ISO13855:2010,IDT) GB5226.1—2008 机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件（IEC60204- 1:2005,IDT)
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。 本标准起草单位：北京机械工业自动化研究所、邀博（北京)智能科技有限公司、北京航空航天大学、
北京联合大学、立宏安全设备工程（上海）有限公司、首都师范大学
本标准主要起草人：杨书评、邹莹、魏洪兴、李煜、王海丹、李立言、杨秋影、邵振洲、刘颖、施智平。
I GB/T36008—2018/IS0/TS15066:2016
引言
协作机器人的目的是为了整合机器人的重复工作特性与人的技能。人类有很好解决不确定动作的能力；而机器人的作业呈现出精确性、强度以及承受力。
为达到安全性，在机器人传统应用中，机器人运行时要排斥操作员进人其操作区域。这样各种需要人工干预的作业经常不能使用机器人系统来自动完成
本标准提供了一种人机共用同一工作区域的协作机器人的操作指导。在这类操作中，安全相关的
控制系统集成具有重要意义，特别是在控制速度、力等这类过程参数的时候
提供易于理解的风险评估，评估的内容不仅包括机器人系统本身，还包括它们所处环境，例如工作空间。在实现人与机器人系统协作的应用时，也可能涉及人体工学，例如改善工人的工作姿势
本标准增补并支撑了工业机器人安全标准ISO10218-1:2011和GB11291.2一2013，并提供了协作机器人已识别操作功能的附加指导。
本标准中所描述的协作机器人，其使用符合ISO10218-1：2011中的要求，而其集成符合 GB 11291.2—2013。
注：协作机器人是一个发展中的领域。本标准所列的功率和力的限制值期望未来版本来改进。 GB/T36008—2018/ISO/TS15066:2016
机器人与机器人装备协作机器人
1范围
本标准规定了协作工业机器人及其工作环境的安全要求，并为ISO10218-1：2011和GB11291.2一
2013中所述协作工业机器人操作增补了要求和指导。
本标准适用于ISO10218-1：2011和GB11291.2一2013所述工业机器人，而不适用于非工业机器
人，尽管其所提的安全性原则也能被用于其他类型机器人。
注：本标准不适用于在其发布之前所设计的协作应用。
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。
GB11291.2一2013机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第2部分：机器人系统与集成（ISO10218-2：2011，IDT)
ISO10218-1：2011机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第1部分：机器人（Robots and robotic devices—Safety requirements for industrial robots—Part 1:Robots)
ISO12100 机械安全设计通则风险评估与风险减小（Safetyofmachinery一General principles for designRisk assessment and risk reduction)
ISO13850机械安全急停功能设计原则（Safetyofmachinery—Emergencystopfunction Principles for design)
ISO13855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（Safetyofmachinery Positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts of the human body)
IEC60204-1机械安全机械电气设备第1部分：通用要求（Safetyofmachinery一Electrical equipment of machines—Part 1:General requirements)
3术语和定义
ISO10218-1:2011、GB11291.2一2013、ISO12100界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
协同操作 collaborativeoperation 规定了一种专门设计的机器人系统与一名操作员工作于协同工作空间中的行为。 注：改写ISO10218-1:2011，定义3.4。
3.2
功率 power 机械功率 mechanicalpower 工作的机械效率，或单位时间内的耗能。 注：所述功率并不等同于电子设备的额定功率，如电机。
1 GB/T36008—2018/ISO/TS15066:2016
3.3
协同工作空间 collaborativeworkspace 在操作空间内，机器人系统（包括工件）与人在生产活动中能同时执行任务的工作空间。 注：见图1。 注：改写ISO10218-1：2011，定义3.5。
3.4
准静态接触 quasi-static contact 操作员与机器人系统部件之间的接触，这种接触操作员身体部位可能被夹在机器人系统运动部件
以及另一个机器人单元固定或运动部件之间。 3.5
暂态接触 transientcontact 操作员与机器人系统部件之间的接触，这种接触操作员的身体部位没被夹住，在并能从机器人系统
移动部件上反弹或撤回。 3.6
保护性间距 protective separation distance 机器人系统的任何危险移动部件与协同工作空间内的人之间的最短允许距离。 注：该值可能是固定的或者变化的。
3.7
人体模型 body model 按照生物力学特征所组成的单个身体部位的人体表示。
4协作工业机器人系统设计
4.1 通则
GB11291.2一2013描述了工业机器人及其机器人系统（包括协作机器人在内）集成安全性要求，协
作机器人的操作特性与传统机器人系统及其他机器和设备截然不同。在协作机器人操作中，操作员可以近距离地工作在加载了动力的机器人旁边，且在协同工作空间中二者之间有发生物理接触。见图1。
.. e ·
说明： 1- 操作空间； 2— 协同工作空间。
图1 协同工作空间示例
2 GB/T36008—2018/ISO/TS15066:2016
任何协作机器人系统设计都需要保护性措施，以时刻保证在机器人进行协同作业时操作员的安全。风险评估是必要的，需要在协作机器人系统应用时进行相应的识别危险和评估风险，以采取措施减小风险 4.2 2协作应用设计
协作机器人系统与相关单元布局设计的关键环节是消除危险和减小风险，并能包括或影响工作环境的设计。在布局设计过程中应考虑以下因素：
a）建立协同工作空间的物理限制（三维）。 b) 协同工作空间、通道和间隙：
1） 描述限定空间和协同工作空间： 2） 对协同工作空间的影响（例如：物料存放、工序要求、障碍物等）； 3） 障碍物周边间隙的要求，例如夹具、设备及支撑物等； 4） 操作员的可达区域； 5） 操作员与机器人系统部件之间预期的及可合理预见的接触； 6） 通行路线（例如：操作员路线、物料搬运到协同工作空间）： 7） 滑倒、纤倒和摔倒的危险因素（例如：电缆槽、电缆、不平的表面、手推车）。 设备的人体工学和人机界面： 1） 控制的明确性； 2） 协同操作中可能出现的压力、疲劳或注意力不集中； 3） 操作员的错误或误用（有意或无意）； 4） 操作员对机器人系统和相关设备操作可能产生的反射性行为； 5） 操作员所需的训练水平与技能； 6） 在预期的操作以及可合理预见的误用过程中，可被接受的生物力学限制； 7） 单次或反复接触的潜在后果。
c)
d) 使用限制：
1） 任务描述，包括操作员所需的训练和技能； 2） 接近协作机器人系统的人或小组的标识； 3） 潜在预期的及未预期的接触情况： 4） 进人限制：仅授权操作员进入。 转换（时间限制）：
e)
1) 协同操作的启动和结束； 2）协同操作与其他类型操作之间的转换。
4.3 危险识别与风险评估 4.3.1通则
集成商应按GB11291.2一2013中4.3对协同操作进行风险评估，特别要考虑到操作员和机器人系统之间所涉及的潜在预期接触或者可合理预见的未预期接触，另外，操作员在协同工作空间中交互预期的可达性也要考虑。
用户宜参与风险评估和工作空间设计，集成商负责协调该参与过程并选择满足应用要求的机器人系统组件。 4.3.2危险识别
机器人与机器人系统的主要危险列表包含在GB11291.2一2013的附录A中，它是按ISO12100 进行危险识别和风险评估的结果。特定的协作应用（例如焊接、装配和研磨加工)可造成额外的危险（如烟雾、气体、化学物质和热物质）。这些危险应在特定协作应用中通过风险评估单个处理。
3 GB/T36008—2018/ISO/TS15066:2016
危险识别的流程应至少包含以下内容： a） 机器人的相关危险，包括：
1）机器人特性（如载重、速度、力、动量、力矩、功率、几何形状、表面形状与材料等）； 2） 机器人中的准静态接触条件； 3）临近机器人的操作员位置（如工作于机器人下方）。
b) 机器人系统的相关危险，包括：
1）未端执行器与工件的危险，包括缺少人体工学设计、锋利边缘、工件缺失、凸出、使用换力
装置等；与零件摆放、结构朝向有关的操作员运动与位置（夹具、支撑物、墙等），以及夹具上的危险位置；夹具设计，夹具位置与操作，以及其他相关危险；
2) 3
判定接触是暂态的还是准静态，以及操作员哪些身体部位可能会受影响；
4） 5) 任何手控机器人的引导设备的设计与摆放（例如可达性、人体工学、潜在误用、来自控制与
状态指示中可能的混淆等）；
6) 影响与周边效果（如邻近机器的保护罩被移开、激光切削的逼近等）。
c) 应用的相关危险.包括：
过程中的特定危险（如温度、部件进出、焊接飞溅等）；
1
2）个人防护装置使用所导致的限制； 3）人体工学设计的不足（如导致缺失注意力、不合理操作等）。
4.3.3任务识别
集成商应与用户讨论，识别与机器人单元有关的任务并将其文档记录。所有在合理范围内可预见的任务与危险都应一同进行识别。协作任务的特性如下：
a) 操作员和运动的机器人系统处在协同工作空间下的频率与持续时间（例如，与外部夹具的协作组装）； b) 操作员与具有驱动源或应用相关能量活动源的，机器人系统接触的频率与持续时间（例如，手
动引导、与工具或工件的物理交互等）； c） 非协同操作与协同操作之间的转换； d) 协同操作完成之后，进行自动或手动重启机器人系统的动作； e) 涉及多个操作员的任务； f) 协同工作空间中的任何额外任务。
4.3.4危险消除与风险减小
识别危险后，在采取风险减小措施前，应评估与协作机器人系统相关的风险。这些措施基于以下基本原则，并按优先顺序列出（见GB11291.2一2013的4.1.2）：
a）i 通过设计消除危险或通过替代降低其风险；
通过安全防护措施防止操作员接触危险，或在操作员接触危险之前确保危险降至安全状态
b）
（例如停车、限制力、限制速度）； ) 提供诸如使用资料、培训、标记、人员保护设备等补充性保护措施对于传统机器人系统来说，风险减小通常通过防护装置分隔操作员和机器人系统实现。而对协同
操作来说，风险减小主要通过机器人系统及其协同工作空间在设计与应用时解决。针对协同操作风险减小的具体措施见第5章。
5协作机器人系统应用要求
5.1通则
具有协作应用的机器人系统应符合ISO10218-1：2011和GB11291.2一2013的要求。本章相关补
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