Yhteistyörobotit tulevat

Uusi turvatekniikka ja yhteistyörobotit ovat tuoneet uuden lähestymistavan robotiikan soveltamiseen. Niiden odotetaan tuovan mm. joustavuutta, kevyempiä ratkaisuja ja jouhevaa tilankäyttöä. Markkinoille on tullut lisääntyvässä määrin uudentyyppisiä yhteistyörobotteja, joiden on kerrottu olevan turvallisia kontaktissa ihmiseen. Ne ovat herättäneet paljon mielenkiintoa, mutta varsinkin turvallisuusaspektit ovat aiheuttaneet epätietoisuutta ja epäröintiä. Tämän raportin tarkoitus on tuoda erityisesti selkoa, miten yhteistyörobottiensovellusten turvallisuutta tulee käsitellä. Raportissa esitetään aiheeseen liittyvästandarditausta, mitä järjestelmien turvallisuuden suunnittelussa tulee huomioida, millaisia eri tapoja on toteuttaa ihmisen ja robotin yhteistyötä sekä esitellään erilaisia malliratkaisuja. Raportissa on myös vertailtu perinteistä ja yhteistyörobotiikkaa sekä esitetään menettely arvioimaan sovelluksia monipuolisesti huomioiden myös käyttäjän näkökulma. Yhteistyörobotin turvallisuudessa on kysymys toteutetun sovelluksen turvallisuudesta ja viime kädessä jokaisesta sovelluksesta on tehtävä riskiarviointi. Aiheeseen liittyvässä standardissa EN 10218-1 on esitetty neljä tapaa, joita yhteistyössä voidaan käyttää: turvaluokiteltu valvottu pysäytys, käsin ohjaaminen, nopeuden ja vähimmäisetäisyyden valvonta sekä tehon ja voiman rajoittaminen luontaisesti turvallisella suunnittelulla tai ohjauksella. Näistä viimeksi mainittu keino on käytössä ns. yhteistyöroboteilla, jolloin ihmiset ja robotti voivat työskennellä turvallisesti samassa tilassa samanaikaisesti. Niissä tilanteissa, joissa ihmisellä ja robotilla on kontaktimahdollisuus, spesifikaatio ISO/TS 15066 määrittelee eri kehon osiin liittyvät maksimaaliset törmäysvoimat ja pintapaineet. Törmäyksen aiheuttama voima tulee suurelta osin robotin ja massan kinemaattisesta energiasta. Maksimivoima on ennen kaikkea riippuvainen käytetystä nopeudesta, mutta myös, kuinka pehmeään kohtaan kehoa törmätään. Riskiarviointi tehdään yleensä tuote- ja ohjelmakohtaisesti potentiaalisia kontaktikohtia ja varmistutaan, etteivät mahdollisen törmäyksen aiheuttamat voimien ja pintapaineiden raja-arvot ylity