Normy bezpieczeństwa ISO 10218, ISO/TS 15066 i dynamiczne strefy LiDAR wokół humanoidów

Status regulacyjny robotów dwunożnych w Unii Europejskiej

Tradycyjne normy zharmonizowane — takie jak PN-EN ISO 10218-1/2 (dla robotów przemysłowych) czy ISO/TS 15066 (dla robotów współpracujących) — powstawały z myślą o manipulatorach stacjonarnych lub wózkach AGV/AMR (PN-EN ISO 3691-4). Dopiero najnowsze prace komitetów standaryzacyjnych ISO nad dedykowanymi wytycznymi dla robotów dynamicznie stabilizowanych (Dynamically Stable Industrial Mobile Robots) porządkują kwestię maszyn kroczących.

W praktyce inżynierskiej w Polsce każde przemysłowe wdrożenie humanoida traktowane jest jako budowa zespolonego stanowiska zrobotyzowanego, które wymaga przeprowadzenia formalnej Oceny Ryzyka zgodnie z normą PN-EN ISO 12100.

Architektura 3 koncentrycznych stref bezpieczeństwa wokół humanoida

Aby umożliwić bezpieczną pracę robota bez zamykania go w stalowej klatce na stałe, stosujemy architekturę monitorowania prędkości i separacji (Speed and Separation Monitoring — SSM) opartą na trzech strefach:

• Strefa Zielona (promień > 2,5 m od człowieka): praca z nominalną prędkością chodu (np. 1,2–1,5 m/s) oraz pełnym momentem napędów manipulacyjnych.
• Strefa Żółta / Ostrzegawcza (promień 1,2 m – 2,5 m): automatyczna redukcja prędkości marszu do trybu żółwia (< 0,4 m/s), obniżenie progów prądowych (Torque Limit) w ramionach oraz sygnalizacja świetlno-dźwiękowa.
• Strefa Czerwona / Ochronna (promień < 1,2 m bez autoryzacji kolaboracji): natychmiastowe zatrzymanie kroku, przejście do stabilnej pozy dwupodporowej (Double Support Stance) i zablokowanie ruchów ramion.

Audyt CE i dokumentacja stanowiskowa z ROBOID

Nasz zespół doradztwa technicznego wspiera działy BHP i głównych automatyków w wyznaczeniu stref optycznych, doborze zewnętrznych kurtyn świetlnych dla gniazd załadunkowych oraz opracowaniu instrukcji bezpiecznej koegzystencji na hali.

Jak dobrać odległości stref: wzór, który wystarcza w praktyce

Strefy wokół humanoida wyznacza się z trzech składników: drogi hamowania, czasu reakcji systemu i zapasu na błąd pomiaru. Dla maszyny o masie 60–70 kg i prędkości 1,6 m/s droga zatrzymania to zwykle 0,4–0,8 m, czas reakcji systemu 0,2–0,3 s, a zapas pomiarowy zależy od tego, czy LiDAR pracuje w 2D, czy 3D. Suma daje strefę ostrzegawczą rzędu 1,5–2 m i strefę zatrzymania 0,8–1,0 m — i to jest punkt wyjścia do walidacji, nie gotowa odpowiedź.

Walidacja jest obowiązkowa, bo parametry z karty dotyczą nowej maszyny z nowymi okładzinami. Po roku eksploatacji luzy w przegubach wydłużają drogę hamowania, a zużyte opony lub podeszwy zmieniają przyczepność. Zapis w dokumentacji stanowiskowej powinien więc zawierać datę pomiaru i warunki, w których został wykonany.

• Mierz drogę zatrzymania z ładunkiem, nie na pusto — masa zmienia wynik o kilkadziesiąt procent.
• Sprawdź, czy LiDAR wykrywa przeszkodę poniżej 30 cm i powyżej 180 cm; dzieci i niskie palety są poza typowym polem.
• Zapisz w instrukcji, co robi robot po wejściu osoby w strefę zatrzymania: stoi, wycofuje się czy kontynuuje zwolniony ruch.

Dokumentacja, którą trzeba mieć na wypadek kontroli

Maszyna wprowadzana do obrotu w UE wymaga deklaracji zgodności, instrukcji w języku polskim i oceny ryzyka dla stanowiska, na którym pracuje. Dla humanoida dochodzi jeszcze kwestia oprogramowania: jeśli producent aktualizuje politykę sterowania, zmienia się zachowanie maszyny, a ocena ryzyka przestaje być aktualna. Dlatego w dokumentacji warto zapisać wersję firmware, na której wykonano walidację, i zasadę, że aktualizacja wymaga ponownej oceny.

Praktyka kontroli pokazuje, że najczęstszym brakiem nie jest deklaracja CE, a brak udokumentowanego szkolenia operatorów i przeglądów funkcji bezpieczeństwa. Dziennik, w którym co miesiąc ktoś podpisuje test e-stopu i czujników, waży więcej niż segregator z certyfikatami.

Ostatni element to szkolenie osób postronnych. W zakładzie, w którym robot pracuje w przestrzeni współdzielonej, każdy pracownik musi wiedzieć, gdzie przebiega granica strefy i co zrobić, gdy maszyna jedzie w jego stronę. Instruktaż przy zatrudnieniu i przypomnienie raz w roku to minimum; w praktyce najczęstszą przyczyną incydentów jest wejście w strefę kogoś, kto o niej nie wiedział, a nie awaria czujnika.

Warto też ustalić, kto aktualizuje ocenę ryzyka po zmianie procesu. Nowa trasa, nowy ładunek albo nowe stanowisko obok robota zmieniają założenia, na których oparto walidację. Zapis w procedurze, że każda zmiana procesu wymaga przeglądu oceny ryzyka, jest tańszy niż odtworzenie dokumentacji po zdarzeniu.