机器人风险评价

张锋

虽然中国机器人产业已成为时下最热门的的话题之一，但是机器人安全性方面却没有引起足够重视，机器人风险评价的普及率仍然很低，风险评价标准也不是强制标准。本文主要介绍了对机器人实施风险评价的目的、风险评价的实施过程、风险评价中使用的工具及实施风险评价产生的效果。

【关键词】机器人 风险评价 安全

风险评价是确保安全的最基本工作之一。机械、电气、医疗、金融等领域都在应用，特别是机械领域，工业机械、建筑机械、作业机械等，风险评价是评价机械安全的手段之一。

机器人的安全评价是机器人生产商和机器人集成商必须实施的活动。特别是机器人设计者最初进行的风险评价是最重要的活动之一。对机器人实施风险评价，制定合理安全的设计目标，也是ISO工业机器人安全要求标准中规定的原则。

虽然在国家的大力支持下，中国机器人产业在逐步成型，但是机器人安全性方面并没有引起足够的重视，机器人安全评价最重要一环的机器人风险评价的普及率仍然很低，风险评价标准也不是强制标准。即使各机器人厂商机器人性能如何优越，但是安全性低的话，将很难被市场所接受。

为方便机器人风险评价初学者，本文主要介绍了机器人风险评价的目的、实施过程、工具和实施效果。

1 风险评价目的

对机器人实施风险评价的目的是，识别机器人潜在的危险，通过合理的方法和顺序对风险进行客观评估和评定，以便能减小风险。有很多方法和工具可用于实现这一目的。设计者应根据不同类型的机器人有必要选择合适的方法和工具。方法确定后，形成标准更容易对应技术的进步和社会需求的变化，并且安全性也会得到提高，间接的提升了产品的竞争力。通过对这些方法的应用，使风险减小过程和残留风险明确化，分析记录也能保留。

2 风险评价实施过程

机器人风险评价实施全过程图1所示。

机器人风险评价过程包括风险分析、风险评定和风险减小。其中风险分析包括机械限制的确定、危险识别和风险评估；风险分析提供了机器人风险评定所需的信息，进而最终对机器人是否需要减小风险做出判断。风险分析后，应进行风险评定，以确定是否需要进行减小风险。如果需要减小风险，应从以下三方面考虑：

（1）本质安全设计。

（2）安全防护或补充安全保护措施。

（3）机械限制的改变。

减小风险应注意的是不应过度关注最高风险而忽视减小较低风险的简单而有效的措施。

3 风险评价工具

风险评估的目的是确定每个危险状态或事故场景的最高风险，通常以等级、指数或分数表示被评估风险的大小。为了支持机器人风险评估过程，有很多有效的风险评估工具，使用者可根据不同的机器人采用不同的评价工具；表1列举了代表性的三种评价工具及其特征。

机器人风险评价推荐用数值评分法，用一个具体数值代表可接受的风险水平，能够为风险减小决定过程提供关键依据。选择一个数值要比使用定性术语更精确，更快的做出选择。

4 风险评价效果

对机器人进行风险评价，有以下四个好处：

（1）风险全貌的明确化。

（2）风险减小必要性的有无和优先顺序的判断。

（3）必要及适当的风险减小对策的实施。

（4）通过反复风险评定的实施，机器人的安全性得到强化，为用户提供更安全的机器人。

特别注意的是风险评价实施的时间。如果在设计确定后或样机之后实施风险评价，在早期未及时掌握机械的安全性问题，不得不在后期追加安全防护措施可能性会发生。结果不但增加了额外费用，而且浪费了不必要的时间。因此，在机械设计、功能设计、详细设计等各个阶段实施风险评价，适时适当的实施对策，使风险减小、经费减少成为可能。再次进行风险评价之前，应验证采取保护措施的有效性。

5 结语

机器人风险评价并不是科学试验，因此最好把资源用于减小风险的努力上，而不是优化评定风险等级。风险评价注重的是过程的严谨性，而不是结果的精确性。

依据ISO安全标准实施风险评价虽然花费人力、时间和财力，但是通过和机械设计不同的角度—安全角度分析产品时，可能得到意想不到的性能提升。这样通过实施风险评价获得的一举两得的效果在机器人开发上也同样适用。

参考文献

[1]ISO 10218-1：2006，Robots and robotic devices—Safety requirements for industrial robots—Part 1： Robots.

[2]日本中央劳动灾害防止协会.机械设备用风险评价手册[Z].2009.

[3]ISO12100：2010，Safety of machinery—General principles for design-Risk assessment and risk reduction.

[4]ISO14121-1：2007，Safety of machinery—Risk assessment —Part 1： Principles.

[5]日本厚生劳动省.机械设计阶段风险评价基础[Z].2012.

[6]ISO/TR14121-2：2007，Safety of machinery—Risk assessment—Part2：Practical guidance and examples of methods.

[7]酒寄雄二.搅拌设备节能方法[Z].藤沢户塚电气协会会报，2004.

作者单位

沈阳新松机器人自动化股份有限公司 辽宁省沈阳市 110168