ГОСТ Р 60.1.2.4-2020/
ISO/TR 20218-1:2018

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Роботы и робототехнические устройства

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Часть 1

Рабочие органы

Robots and robotic devices. Design of industrial robotic systems with safety requirements. Part 1. End-effectors

ОКС 25.040.30

Дата введения 2021-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным автономным научным учреждением "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 141 "Робототехника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2020 г. N 1294-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TR 20218-1:2018* "Робототехника. Требования безопасности для промышленных роботов. Часть 1. Рабочие органы" (ISO/TR 20218-1:2018 "Robotics - Safety requirements for industrial robots - Part 1: End-effectors", IDT).

____________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5) и для увязки с наименованиями, принятыми в существующем комплексе национальных стандартов Российской Федерации.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Стандарты комплекса ГОСТ Р 60 распространяются на роботов и робототехнические устройства. Целью стандартов является повышение интероперабельности роботов и их компонентов, а также снижение затрат на их разработку, производство и обслуживание за счет стандартизации и унификации процессов, интерфейсов и параметров.

Стандарты комплекса ГОСТ Р 60 представляют собой совокупность отдельно издаваемых стандартов. Стандарты данного комплекса относятся к одной из следующих тематических групп: "Общие положения, основные понятия, термины и определения", "Технические и эксплуатационные характеристики", "Безопасность", "Виды и методы испытаний", "Механические интерфейсы", "Электрические интерфейсы", "Коммуникационные интерфейсы", "Методы программирования", "Методы построения траектории движения (навигация)", "Конструктивные элементы". Стандарты любой тематической группы могут относиться как ко всем роботам и робототехническим устройствам, так и к отдельным группам объектов стандартизации: промышленным роботам в целом, промышленным манипуляционным роботам, промышленным транспортным роботам, сервисным роботам в целом, сервисным манипуляционным роботам и сервисным мобильным роботам.

Настоящий стандарт относится к тематической группе "Безопасность" и распространяется на промышленных роботов. Он идентичен международному документу ISO/TR 20218-1:2018, разработанному техническим комитетом ИСО/ТК 299 "Робототехника".

Настоящий стандарт содержит рекомендации для рабочих органов робототехнических комплексов, включая приложения, в которых робототехнический комплекс и операторы работают в одном рабочем пространстве. При этом большое значение имеет конструкция рабочего органа, в частности, такие характеристики как форма, вид поверхности, а также характеристики, связанные с выполняемой функцией (например, усилие зажима, остаточное присутствие рабочего материала, температура).

ИСО 10218-2:2011 определяет всестороннюю оценку рисков. Настоящий стандарт содержит дополнительные указания, относящиеся к рабочим органам, которые могут быть полезными при оценке рисков в соответствии с ИСО 10218-2:2011.

     1 Область применения

Настоящий стандарт содержит указания по мерам безопасности при проектировании и интеграции рабочих органов, используемых в робототехнических комплексах, включая:

- производство, проектирование и интеграцию рабочих органов;

- необходимую информацию для пользователя.

Настоящий стандарт содержит дополнительные указания по безопасности интеграции робототехнических комплексов, определенных в ИСО 10218-2:2011.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты. Для датированных ссылок следует использовать указанное издание, для недатированных ссылок - последнее издание указанного документа (включая все изменения):

ISO 10218-1:2011, Robots and robotic devices - Safety requirements for industrial robots - Part 1: Robots (Роботы и робототехнические устройства. Требования по безопасности для промышленных роботов. Часть 1. Роботы)

ISO 10218-2:2011, Robots and robotic devices - Safety requirements for industrial robots - Part 2: Robot systems and integration (Роботы и робототехнические устройства. Требования по безопасности для промышленных роботов. Часть 2. Робототехнические комплексы и их интеграция)

ISO 11593, Manipulating industrial robots - Automatic end effector exchange systems - Vocabulary and presentation of characteristics (Промышленные манипуляционные роботы. Системы автоматической замены рабочего органа. Словарь и представление характеристик)

ISO 12100:2010, Safety of machinery - General principles for design - Risk assessment and risk reduction (Безопасность машин. Основные принципы конструирования. Оценки риска и снижения риска)

ISO 14539:2000, Manipulating industrial robots - Object handling with grasp-type grippers - Vocabulary and presentation of characteristics (Промышленные манипуляционные роботы. Манипулирование объектами с помощью захватного устройства зажимного типа. Словарь и представление характеристик)

ISO/TS 15066:2016, Robots and robotic devices - Collaborative robots (Роботы и робототехнические устройства. Роботы для совместной работы)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 12100, ISO/TS 15066:2016, ИСО 10218-1:2011, ИСО 10218-2:2011, ИСО 14539:2000, ИСО 11593, а также следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для использования в документах по стандартизации по следующим адресам:

- платформа ИСО для онлайн-просмотра доступна по адресу http://www.iso.org/obp;

- электропедия МЭК доступна по адресу http://www.electropedia.org.

3.1 податливый (compliant): Деформируемый под воздействием силы материал или механизм.

Пример - Податливое соединение, податливая поверхность.

Примечание 1 - Противоположным термину "податливый" является термин "жесткий".

Примечание 2 - Податливость определена в ИСО 8373:2012.

3.2 механический интерфейс (mechanical interface): Монтажная поверхность фланца рабочего органа (3.3) на конце манипулятора, к которой крепится рабочий орган.

[ИСО 8373:2012, 3.10, модифицировано - в начале определения добавлены слова "фланец рабочего органа", а примечание исключено]

3.3 рабочий орган (end-effector): Устройство, специально разработанное в соответствии с его функциональным назначением для закрепления на механическом интерфейсе (3.2) с целью обеспечить выполнение задания роботом.

Пример - Захватное устройство (3.4), сварочный пистолет, краскопульт и другие.

Примечание 1 - В настоящем стандарте данный термин относится к рабочим органам робототехнических комплексов.

Примечание 2 - Рабочие органы иногда называют инструментом на конце руки (EOAT).

[ИСО 8373:2012, 3.11, модифицировано - слово "гайковерт" исключено из примера и добавлены примечания]

3.4 захватное устройство (gripper): Рабочий орган (3.3), сконструированный для захватывания объектов.

Примечание - Термины "удержание", "захват", "захватывание" и "отпускание" определены в ИСО 14539:2000.

[ИСО 8373:2012, 3.14, модифицировано - в определении слова "захватывание и удержание" заменены словами "захватывания объектов", а также добавлено примечание]

3.5 зажимное приспособление (fixture): Устройство, используемое в робототехническом комплексе для фиксации объекта в процессе обработки или сборки, но не в качестве рабочего органа (3.3).

3.6 прикладная робототехническая система (robot application): Система, включающая промышленный робототехнический комплекс [промышленного робота, рабочие органы (3.3), заготовки и детали, а также любые машины, оборудование, устройства, внешние вспомогательные степени подвижности и датчики, помогающие роботу выполнять задание] и любые препятствия или объекты в рабочем пространстве робототехнического комплекса, которые оказывают влияние на оценку риска в рабочем пространстве.

[ИСО 10218-1:2011, 3.11, модифицировано - переформулировано из определения термина "промышленная робототехническая система"]

     4 Оценка риска

     4.1 Общие положения

В данном разделе определены действия и факторы, имеющие особое значение для тех разделов оценки риска, которые касаются рабочих органов в прикладной робототехнической системе. В соответствии с ИСО 10218-2:2011, 4.3.1, при оценке риска учитывают риски, относящиеся ко всей прикладной робототехнической системе, включая робота, рабочие органы, заготовки и детали, а также зажимные приспособления, на протяжении всего ее жизненного цикла.

Согласно ИСО 10218-2:2011 первоначальный риск оценивают, исходя из предположения, что никакие меры по снижению риска не применялись. Это относится и к модификациям существующих прикладных робототехнических систем.

В данном разделе рассмотрены возможные ситуации контактов (как преднамеренных, так и непреднамеренных), а также предполагаемая возможность взаимодействия человека с рабочим органом (или рабочими органами, если их несколько).

Интегратор консультируется с пользователем при оценке рисков и проектировании рабочего пространства в соответствии с ИСО 10218-2:2011, 4.4.2. Целью этой консультации является учет всех разумно предсказуемых опасных ситуаций (комбинаций заданий и опасностей), связанных с роботизированной ячейкой, включая косвенные взаимодействия (например, лица, не имеющие отношение к работе данной системы, но подверженные связанным с ней опасностям). Интегратор отвечает за координацию совместных действий и за выбор надлежащих рабочих органов на основе требований к данной прикладной системе.

Результаты оценки риска документируют в соответствии с ИСО 12100:2010, 5.1 и раздел 7.

     4.2 Ограничения для рабочих органов

Ограничения для рабочих органов следует учитывать при определении ограничений для всей робототехнической прикладной системы (см. ИСО 10218-2:2011, 4.3.2). Некоторые конкретные ограничения, относящиеся к рабочим органам, включают, но не ограничиваются ими:

a) ограничения на применение (описание функций, предполагаемого использования и разумно предсказуемого неправильного применения):

- автоматическое или ручное управление;

- прямое обучение;

- совместная или несовместная работа;

b) пространственные ограничения:

- станция замены рабочего органа;

- перемещение рабочего органа и обрабатываемой детали;

- изменение размеров рабочего органа и обрабатываемых деталей;

c) временные ограничения:

- ожидаемый срок эксплуатации рабочего органа или частей рабочего органа или удерживаемого инструмента;

- время работы системы замены рабочего органа.

Примечание - Отклонения длительности замены рабочего органа могут указывать на неисправность робототехнического комплекса или системы замены рабочего органа;

d) другие ограничения для рабочих органов:

- допустимые формы или геометрия обрабатываемых деталей;

- центр тяжести обрабатываемой детали;