X5.05.1Protective response to workspace intrusion设计研究

检测到人进入工作空间后系统需要立即降速或停止

别名: 保护性停止 · 工作空间入侵检测 · protective stop

概念解释

工作空间入侵的保护性响应(protective response to workspace intrusion)指保护系统一旦判断人已越过经风险评估确定的边界,就在危险接触发生前使机器人降到允许的受控运动,或进入保护性停止。这里的“立即”是满足停止距离与风险预算的确定性响应,不等于任何场景都切断动力。

机制

人越过边界后,可用余量等于当前间距减去机器人在感知、逻辑、驱动和机械制动期间继续行进的距离。响应若晚于这条停止链,界面告警再醒目也不能阻止接触。降速只在剩余速度、有效质量、夹点和载荷均被验证为可接受时成立;否则必须停止或隔离危险能量。

怎么研究

以进入速度、进入方向、机器人姿态、负载、传感遮挡和制动状态为自变量,测边界穿越至安全输出的延迟、实际停止距离、最小间距、漏检与近失。独立测量设备应与控制器日志对时,并覆盖传感器或执行器的单一故障;人体不能暴露于尚未证明安全的极端测试。

边界

保护性响应针对可检测的进入事件,不能补偿探测盲区、飞出工件、储能释放或位于保护区内的启动。协作作业允许人在限定条件下接近,并不意味着所有运动都可继续。紧急停止是补充手段,不应替代自动保护功能。

怎么落地

  • 从最差进入方向和完整停止链计算保护边界,将感知、控制与制动延迟都计入。
  • 为每个区域定义继续受限运动、受控停止或隔离能量的条件;保护感知失效时转入安全状态。
  • 在最大负载、最低制动能力、遮挡和斜向进入下实测边界穿越,验证不会在安全响应前到达危险点。

延伸

  • 同组X5.05.2 处置方式应区分意外闯入与授权的协作进入 · X5.05.3 恢复正常速度前需要确认人已完全离开或处于安全距离 · X5.05.4 误检测导致的频繁停止会促使操作者选择绕过安全机制
  • 相邻X5.01 物理安全边界 · X5.03 紧急停止
  • 站内检索protective stop · safeguarded space · stopping distance

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