Roboty współpracujące przyczyniają się do poprawy elastyczności procesów, jednocześnie zapewniając bezpieczeństwo pracowników. Jednostki o ograniczonej mocy i sile pozwalają tworzyć aplikacje, w których system robotyczny (robot i manipulator) może znajdować się w bezpośredniej bliskości człowieka bez ryzyka spowodowania bólu lub zranienia. Fakt ten został dostrzeżony przez instytucje nadzorujące odpowiedzialne za wyznaczanie norm, w efekcie czego wytyczne ISO dla przemysłowych systemów robotycznych zostały wzbogacone o specyfikację techniczną odnoszącą się do robotów współpracujących.  

Ramię w ramię bez barier
Nowe normy definiują wymagania względem bezpieczeństwa, niezwykle istotne dla użytkowników przemysłowych systemów robotycznych.

– Część klientów widzi potencjalne zagrożenia pracy z systemem robotycznym bez dodatkowych barier ochronnych (wygrodzeń). Często największym problemem jest manipulator mocowany do robota o ograniczonej mocy i sile. Wyzwaniem może być także część, przy której pracuje lub którą przenosi system – mówi Jarosław Szafran, dyrektor sprzedaży w firmie Encon-Koester zajmującej się dystrybucją i wdrażaniem robotów. – Główną przyczyną tego typu obaw są ostre krawędzie manipulatorów, maszyn lub elementów łapanych.

W lutym 2016 r. Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) opublikowała nową specyfikację techniczną ISO/TS 15066 wspierającą dokument ISO 10218-1 – „Wymagania bezpieczeństwa dla robotów przemysłowych” oraz ISO 10218-2 – „Wymagania bezpieczeństwa dla systemów robotycznych i integracji”. ISO/TS 15066 zawiera wytyczne, które definiują, w jaki sposób należy zapewnić bezpieczeństwo podczas projektowania i wdrażania aplikacji zrobotyzowanych.   

Spójny system wytycznych
ISO/TS 15066 zawiera wytyczne dotyczące oceny ryzyka podczas procesu instalacji i pracy robota współpracującego w danej aplikacji. Co istotne, stosowne normy bezpieczeństwa musi tu spełniać nie tylko robot, lecz cały system robotyczny obejmujący obiekty, przy których pracuje oraz dodatkowe narzędzia.

Z punktu widzenia zapewnienia bezpieczeństwa pracy z robotami współpracującymi najistotniejszy w dokumencie jest dział 5.4 normy ISO 10218-1, który definiuje wymagania bezpieczeństwa dla systemów sterowania. Związane z nimi części tych systemów powinny być zaprojektowane tak, by były zgodne z poziomem wykonania (ang. Performance Level) PL=d ze strukturą Kategorii 3, jak to określono w normie ISO 13849-1 (dział 5.2.2 normy ISO 10218-1), albo w taki sposób, by były zgodne z określonym poziomem wykonania i oceną ryzyka (ISO 10218-1 sekcja 5.2.3).

Kategoria 3 dotyczy dość powszechnego systemu z podwójnymi zabezpieczeniami, w którym pojedynczy defekt nie prowadzi do utraty funkcji bezpieczeństwa. Norma ISO 13849-1 definiuje poziom wykonania jako dyskretny poziom wykorzystywany do określenia zdolności elementów związanych z bezpieczeństwem systemu sterowania do realizacji funkcji bezpieczeństwa w przewidywalnych warunkach. Innymi słowy, pomaga on oszacować prawdopodobieństwo, że funkcja bezpieczeństwa przestanie działać, stwarzając niebezpieczeństwo.

Immanentnym składnikiem systemu norm odnoszących się do robotów współpracujących jest dyrektywa maszynowa 2006/42/EC, a zwłaszcza jej załącznik I dotyczący ochrony zdrowia i bezpieczeństwa pracy z maszynami. W ramach dokumentu zharmonizowane zostały normy ISO 10218-1, ISO 10218-2 i ISO 13849-1. Należy zakładać, że jeśli maszyna lub urządzenie spełnia wymagania takiej zharmonizowanej normy, spełnia również wymagania dyrektywy maszynowej.

Bezpieczeństwo w standardzie
Nowe modele robotów dedykowanych współpracy z człowiekiem są wyposażone w konfigurowalne funkcje bezpieczeństwa zapewniające zgodność z wytycznymi ISO 10218-2 i ISO/TS 15066. Przykładowo, każdy z robotów Universal Robots jest zaprojektowany z poziomem wykonania PL=d i interfejsem Kategorii 3, a ich system bezpieczeństwa zawiera 8 funkcji, które mogą być dostosowane do potrzeb użytkownika.