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GB／T 39785-2021 服务机器人 机械安全评估与测试方法.pdf

应按提供指示性安全防护以降低无意接触运动零部件的可能性。 指示性安全防护的要素应包括如下内容： 对运动风扇叶片，或对其他运动零部件； 按适用情况，“运动零部件”或“运动风扇叶片”或类似文字； 按适用情况，“身体部位远离运动零部件”或“身体部位远离风扇叶片”或“身体部位远离动作路 径”或类似文字， 在一般人员维修条件下，如果需要使防止接触MS2运动零部件的安全防护失效或旁路，则应提供

GB/T 397852021

指示性安全防护以提示： 一一在失效或旁路安全防护前断开电源DBJT_15-179-2020_薄浆干砌及薄层抹灰自保温墙体-技术规程.pdf，和 一在重启电源前重新启动安全防护。 为减小服务机器人的运动零部件（例如夹紧的尖状物、啮合齿轮和可能因控制装置意外复位导致启 动运动的零部件)造成伤害的可能性的安全防护与危险运动零部件的距离应满足GB/T23821一2009 的要求。 除非另有规定，如果可能发生手指、饰品、衣服、头发等可进人并接触到危险运动零部件的情况，则 应提供防护以防止身体部分或其饰物进入。

5.4.1要求的安全性能等级

5.4.1.1安全性能等级确定方法

若通过安全功能实施保护措施，则应符合本条要求。服务机器人的控制系统功能（电气、液压、气动 和软件）所需的性能等级（PL，）应按表1决定，其验证和确认应符合GB/T16855.2一2015。 5.4.1.2是基于附录B评估方法估计典型服务机器人类型控制系统相关部件的性能等级（PL,）的简 化程序，若在5.4.1.2的范围内或无充分理由，评估安全功能的PL宜直接采用5.4.1.2的要求，其他情况 则应采用附录B进行评估。 若以下一条或多条功能用于减小风险，应为每个使用的功能定义一个性能等级（PL,），除非适 用5.4.1.3： 避免危险碰撞的验证（5.4.2）； 紧急停止的验证（5.4.3.1)）； 保护性停止的验证（5.4.3.2）； 操作空间限制的验证（5.4.4）； 安全相关速度控制试验（5.4.5）； 一安全相关力控制试验（5.4.6）； 防跌落功能验证（5.4.7）； 奇异点限制验证（5.4.8）； 无线控制验证（5.4.9）。 本条中涉及的安全功能为服务机器人常见的安全功能，若服务机器人的控制功能不在范围内，则应 依据GB/T16855.1一2018及附录A判定与安全有关的控制系统性能要求并满足相应的性能准则

动速度高于风险评估确定的预定用户群体的正常行走速度。其中健康成年人的行走速度一般定为6km/h。 移动速度包含但不限于服务机器人的移动、关节转动。 注3：“人员密集型场所”指宾馆、饭店、商场、集贸市场、体育场馆、会堂、公共娱乐场所等公众聚集场所；医院的门诊 楼、病房楼，学校的教学楼、图书馆和集体宿舍，养老院、托儿所、幼儿园；客运车站、码头、民用机场的候车、候 船、候机厅（楼）；公共图书馆的阅览室、公共展览馆的展览厅；劳动密集型企业的生产加工车间、员工集体宿 舍等。 2018 中 5.5.5.2 及附录 A

表1控制系统安全相关部件的最低所需的性能等级（PL，

注2：N/A表示不适用。

5.4.1.3应用特定性能等级要求

服务机器人的综合风险评估结果及其预定应用可能决定安全相关控制系统所需的性能等级（PL,） 比上述要求更高或更低，综合分析的结果应与预定应用相符合。 选择更高或更低的安全相关所需的性能等级（PL）应详细说明，用户信息应包括相关服务机器人 的合适限制和警告。

5.4.2避免危险碰撞的验证

5.4.2.1试验程序

正常工作情况下，服务机器人在额定负载下以额定速度从初始位置向目标位置移动，如图1所示。 采用直径为200mm，长度为600mm的障碍物试件平卧于地面放置，并以1.6m/s的速度以任何 方向进入制造商规定的避障空间。 采用直径为70mm，长度为400mm的障碍物试件竖立于地面放置，并以1.6m/s的速度以任何方 向进人制造商规定的避障空间。 注1：制造商规定的避障空间与障碍物的材质由制造商的规定 采用接触式传感避免危险碰撞的产品，应按照GB/T36530一2018中6.5.2.2进行测试

5.4.4.2试验程序

5.4.4.2.1本体限制

按照GB/T36530一2018中6.3提出的操作空间限制，检测被衡量的运动部件的瞬时速度，检查服 务机器人的各瞬时速度是否匹配各区间划分。 注：检验方法见5.1的A、B、C、D

5.4.4.2.2空间限制

实际操作服务机器人进人图2所示的类型区域，观察服务机器人。 主：检验方法见5.1的A、B、D

买际操作服务机器人进入图2所示的类型区域，观察服务机器人。 主：检验方法见5.1的A、B、D。

5.4.4.3合格判据

5.4.4.3.1本体限制

符合GB/T36530一2018中6.3对操作空间限制的要求。 ：不具备移动、运动能力的服务机器人不适用此要求。 具备特殊操作能力的服务机器人，例如：擦窗服务机器人，烹饪服务机器人等，在服务机器人在正常操作过程 中，应通过保护措施或者辅助设施，或者配合服务机器人安全使用手册，确保服务机器人使用安全

应符合GB/T36530一2018中6.3对操作空间限制的要求。 注1：不具备移动、运动能力的服务机器人不适用此要求。 注2：具备特殊操作能力的服务机器人，例如：擦窗服务机器人，烹任服务机器人等，在服务机器人在正常操作过程 中，应通过保护措施或者辅助设施，或者配合服务机器人安全使用手册，确保服务机器人使用安全

5.4.43.2空间限制

服务机器人禁止在不可预见的空间与环境下使用。 在服务机器人的使用信息中应明确服务机器人的操作空间与使用环境，包括：操作空间大小、使用 对象、使用环境的温湿度等

5.4.5安全相关速度控制试验

5.4.5.1试验程序

风险评估确定服务机器人的安全相关速度限制。操作服务机器人在最不利的情况下，验证其安全 相关速度控制是否合格。 注1：最不利的情况通过与供应商协商来确定。 注 2: 检验方法见 5.1 的 A、B、C、D.

5.4.5.2合格判据

关速度控制的设计和制造应确保错误发生时，操作机的末端执行器和其他部件的速度不会超过安全相 关速度限制，且错误发生时，应启动安全状态。 若服务机器人该功能通过安全相关控制系统来实现，则控制装置安全部件的安全类别应符 合5.4.1。

4.6安全相关力控制试验

5.4.6.1试验程序

柔性工作模式下，通过安全方式向机器人施加超过安全阈值的力[工具中心点（TCP)处的最大动

为80W或最大静态力150N]，观察服务机器人是否进人安全状态及进人安全状态的反应时间（制造商 声称值）。 安全相关力值试验按GB/T36008一2018中5.5.5.2及附录A的测试方法及阈值进行测试。 注：检验方法见5.1的A、B、C、D

5.4.6.2合格判据

在设计阶段，应对服务机器人安全相关的力进行安全阅值设定，并由安全相关传感机制（包括接触 传感与非接触传感）和反应机制完成力的控制，以保证服务机器人正常工作状态下，安全相关力控制应 使服务机器人输出力不会超过阅值的安全状态。 当意外接触发生时，服务机器人应至少符合以下要求： 接触力能保持在安全相关力限制（GB/T36008一2018中附录A）之内； 接触发生后，使服务机器人进入安全状态。 服务机器人的任何部位在预期使用过程中对人或其他安全相关对象所施加的力应控制在最大安全 接触标准（GB/T36008—2018附录A)内

5.4.7防跌落功能验证

服务机器人接照如下方法进行测试 将服务机器人放置在测试区（制造商声称区域)中央，按照说明书规定的自主运动模式，运行服务机 器人10min。 注：检验方法见 5.1 的 A.B、D

5.4.7.2合格判据

试验过程中，服务机器人应满足如下要求： 服务机器人不应跌落到测试区外； 服务机器人能检测到此高度差，并作出一些规避措施（如刹住车、后退、绕道行驶等）。

5.4.8奇异点限制验证

5.4.8.1试验程序

对于在运动过程中出现奇异点的服务机器人，根据服务机器人的结构特点预估出现奇异点的状态， 即服务机器人操作臂的各轴所处的位置。服务机器人末端执行器沿直线运动，直线运动应包含预估状 态。观察服务机器人运动情况。 注1：对于服务机器人经过奇异点的运动，可采取以下一条或多条措施： a 控制经过奇异点的运动以避免危险； b） 服务机器人应避开奇异点，如：通过调整路径规划实现； c） 在服务机器人通过奇异点之前停止服务机器人运动并发出警告或在协调运动期间进行回避， 注2：检验方法见5.1的A、B、D。

5.4.8.2合格判据

服务机器人不应出现不可预免的运动情况 的本质设计，包括对雅克比矩阵的处理、速度限制等方工 处理服务机器人操作过程中的奇点问题，以确 保服务机器人不应由于奇点导致运动速度与方向等不可预见情况的出现

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5.4.9无线控制验证

5.4.9.1试验程序

根据风险评估确定无线控制的PL，等级，视觉检查、在操作中观察、分析相关设计图纸，确定机器 人的无线控制是否合格。 注：检验方法见5.1的A、B、D、E

5.4.9.2合格判据

5.5.1静态稳定性验证

5.5.1.1一般要求

对于仅在平面运动的服务机器人且其质量大于或等于7kg，则只需进行5.5.1.2中2)要求的测试 又在平面运动的服务机器人，需要制造商通过说明书进行说明 对于设计为仅需在倾斜面上运动的服务机器人且其质量大于或等于7kg。则只需进行5.5.1.2中 ）要求的测试。仅在倾斜面上运动的服务机器人，需要制造商通过说明书进行说明， 小于7kg的服务机器人不适用于本条款。 如果服务机器人各单元设计成要在现场固定在一起，而且不单独使用，单个服务机器人单元的稳定 生可从本条款的要求中免除。当某个服务机器人单元的安装说明书中规定，整个服务机器人在工作前 要固定在建筑物构件上，则本条款的要求不适用。 试验装置应符合附录C的要求。测试防滑见附录D

5.5.1.2试验程序

试验时，服务机器人的各预定用于装载物品的位置应在其额定容积范围内装人额定重量的物品， 门、抽屈、胳膊、腿应置于最不利位置。对于具有多种位置特性的服务机器人，应按其结构允许的最不利 位置进行试验。 示例：如果在正常操作服务机器人时需要使用脚轮和支撑装置时，则应使各脚轮和支撑装置处在最不利的位置上， 使轮子和类似装置锁定或被阻。但是，如果脚轮只用来搬运服务机器人以及安装说明书要求支撑装置在安装后放低，则 试验中，使用该支撑装置（不使用脚轮），并将该支撑服务机器人置于最不利的位置，与服务机器人的自然水平一致。 注1：经评估，服务机器人在预期使用过程中不存在轮子被锁住的情况下，则在后续试验时可不必锁住轮子。 注2：本条款仅适用于预期在地面上使用的服务机器人 在适用的情况下，通过下列试验来检验其是否合格，每一项试验应单独进行： 1 坡面稳定性 将服务机器人以最不利的方向放置在制造商规定的坡面上，按照上述方式布置，视觉检查。 2）水平稳定性 一对质量等于或大于25kg的服务机器人，在距离地面不超过2m的高度上，沿任意方向（除向 上的方向外）对服务机器人施加大小等于服务机器人重量20%的力，但不大于250N，同时操 作人员或维修人员预定要打开的所有门、抽屉等应按照安装说明将其处于最不利位置； 对于在地面上使用的服务机器人，在距离地面高达1m的高度上，将800N恒定向下的力施加到 能产生最大力矩点的长宽尺寸至少为125mm×200mm的任何水平表面上，服务机器人不应翻 倒。在进行本试验时，门、抽屉等应关紧。该800N的力可通过一个具有大约125mmX200mm

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服务机器人应有清晰耐久的标记，在服务机器人被安装后使人们清晰可见。铭牌应固定在邻近各 个引人电源的外壳上，并给出下列信息： 供方的名称或商标； 必要时的认证标识； 使用顺序号； 额定电压或额定电压范围、相数和频率（如果是交流），每个电源的满载电流； 服务机器人的短路额定值（适用时）； 电源性质的符号，标有额定频率的除外； 额定输入功率[单位为瓦（W)]或额定电流[单位为安（A)]； 预计与移动部件一起使用的电源适配器的型号或规格； 服务机器人型号或系列号。 铭牌标示的满载电流，应不小于正常使用条件下同时运行的所有电动机和其他服务机器人的满载 电流之和。 注1：在不会造成误解的前提下，允许有另外的标志， 注2：如果服务机器人标有额定压力.其单位可以是巴（bar).但其只能和帕（Pa)同时标示.巴（bar)标在括号中

6.1.2危险的运动部件标识

参见5.3.2有关危险运动部件标识描述

参见5.3.2有关危险运动部件标识描述

服务机器人的各类危险应通过风险评估确定是否需要使用标识黏贴于危险发生的相应位置或附近 显眼的位置，标识的样式应符合ISO7010 注：服务机器人各类危险的识别宜参考附录F

安全相关的信息应在使用手册或其他书面说明（如

服务机器人的包装箱内应有下列文件（可合并印刷）： a） 装箱清单； b) 使用说明书（应包含：尺寸，重量）； c） 产品合格证； d）保修卡。

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A.1服务机器人的可触及零部件

（规范性附录） 可触及零部件的确定

服务机器人的可触及零部件是人体部位能接触到的零部件。为了确定可触及零部件，要用一个或 多个特定的试具来代表人体部位。 服务机器人的可触及零部件可包括不用工具就能打开的门、面板、可卸下的盖子等后面的零部件。 可触及零部件不包括质量超过40kg的落地服务机器人在倾斜时才成为可触及的那些零部件。 对预定要嵌入安装或机架安装的服务机器人，或对预定要装入大型服务机器人内的组件等，可触及 零部件不包括当服务机器人或组件按安装说明书规定的安装方法安装后不可触及的那些零部件 如果按说明书或标志指示，需要人体接触某个零部件，则认为该零部件是可触及的。这种情况无需 试验，也不考虑是否需要使用工具才能触及

.1.2试验方法1用铰接式试具试验表面和开子

对表面和开孔，要将下列铰接式试具，不用明显的力和以任何可能的方位，施加到服务机器人的表 面和开孔： 对儿童可能会触及的服务机器人，图A.1的试验试具； 注1：通常认为预定要在家庭、学校、公共场所和类似场所使用的服务机器人是儿童可触及的服务机器人， 对儿童不可能触及的服务机器人，图A.2的试验试具， 如果不使用工具就可进入门、面板、可卸下的盖子等的后面，或无论是否使用工具，按制造商的说明 书或标志的指示要进入该区域，则试具要施加到这些区域的表面和开孔上。 如果整个试具通过一个大的并孔（充许手臂进入但不准许肩膀进入），则试具应施加向半径为 762mm的半球内的所有零部件。试具把手应沿着一条路径指向大开孔，以模拟手臂末端的手伸人大的 开孔。半球的平面应是开孔的外平面。在762mm半径的半球以外的任何零部件都认为是不可触 及的。 注2：可拆开服务机器人进行此试验

.1.3试验方法2—用直的非铰接式试具试验开*

对能阻止图A.1或图A.2适用的铰接式试具 件的开孔要再用直的非铰接式的相关试验 具，施加30N的力来进行试验。如果非铰接式试具进入开孔，则要重复进行试验方法1的试验，但要 使用任何所需要的不大于30N的力，将相关的铰接式试验试具推人开孔

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本附录结合服务机器人的产品特点及使用场景，给出三个风险估计参数评判的指导性意见： a）风险估计参数S：考虑到*于服务机器人安全功能失效而与预期使用环境中的人员产生非预 期的物理接触，按GB/T36008一2018中5.5.5.2及附录A的测试方法及阅值进行测试，若服 务机器人的准静态接触和（或）暂态接触的力与压力值超过阅值，则判定为“S2”，反之则为 “S1”。 b）风险估计参数F：如果累积的暴露于危险中的时间不超过总运行时间的1/20且频率不超过每 15min1次，则可选择F1，反之则宜选择F2。其中在评估服务机器人的累积暴露于危险中的 时间及频率时，可结合预计使用过程中产品的动作频率（如：服务机器人移动频率、关节动作频 率等）、预计使用环境中人员密集程度（如：人员密集型场所、非人员密集型场所等）等因素进行 分析。 注1：“人员密集型场所"指宾馆、饭店、商场、集贸市场、体育场馆、会堂、公共娱乐场所等公众聚集场所；医院的门诊 楼、病房楼，学校的教学楼、图书馆和集体宿舍，养老院、托儿所、幼儿园；客运车站、码头、民用机场的候车、候 船、候机厅（楼)；公共图书馆的阅览室、公共展览馆的展览厅；劳动密集型企业的生产加工车间、员工集体 宿舍。 C 风险估计参数P：该参数的判定主要根据预期使用环境中的人员在产品导致事故之前能否识 别和避免危险状况。影响参数P的因素包括，例如： 服务机器人的*主动作是否有监控，且服务机器人的*主动作是否可通过监控端停止； 服务机器人的操作是否有受过培训的专业人员进行； 服务机器人安全功能失效后，产生危险速度是否缓慢（如：慢型或快型）； 主2：“慢型”指产品最大移动速度低于或等于风险评估确定的预定用户群体的正常行走速度；“快型”指产品最大移 动速度高于风险评估确定的预定用户群体的正常行走速度。其中健康成年人的行走速度一般定为6km/h， 非受过培训的人员能否通过撤离的方式避免危险也可参考本注释。 服务机器人安全功能失效后，非受过培训的人员能否避免危险（如：通过撤离、通过使用该 服务机器人其他安全功能）。 当危险状况发生时，只有存在实际的机会来避免危险或显著降低其影响时才宜选择P1，否则 宜选择P2

C.1服务机器人静态稳定性测试

（规范性附录） 服务机器人静态及动态稳定性测试

服务机器人静态稳定性测试如下： 1 硬质测试平台：能放下被测样品的平台，平面度误差不大于5mm； 2 调节装置：用来调节测试平台斜面角度的装置 注1：如果测试平台斜度的增加是无级的，当接近倾翻角时，斜度的增量应不大于1/s。如果测试平台斜度的增加 是级进的，每一级不应过大，以免影响所测得倾翻角的准确性 3 防滚动装置：在测试时用来防止服务机器人在斜面上滚动，但不影响服务机器人绕着相应的轴 **地旋转倾翻的装置。 4 防滑动装置：在测试时用来防止服务机器人在斜面上滑动，但不影响服务机器人与测试表面的 接触点**地旋转倾翻的装置， 注2：当斜面下端的**被制动时，在这些**下面安放挡块的方法是不妥当的，因为这样会改变倾翻旋转点。 5 限制倾翻程度的装置：用来限制服务机器人在测试平台上倾斜程度的装置，此装置不影响服务 机器人的稳定性，仅限制服务机器人过度倾斜或变形 测量角度的装置：用来测量测试平台与水平面夹角的装置，测量精度为土0.2°

.2服务机器人动态稳定性测试

服务机器人动态稳定性测试如下： 1 硬质、平坦、水平的试验平面，擦系数0.75～1，试验平面大小应足以进行试验。试验平面应 足够长，服务机器人可达到最高速度。 注1：通常面积约10m×3m就是足够大，特殊情况除外 2）硬质、平坦、倾斜的试验坡道，相对于水平面的倾斜度可调节为3°土0.2°、6°土0.2°、10°土0.2°。 试验坡道应经半径小于12mm的过渡面从水平试验平面直接延伸。使用精度为土0.2°的经 纬仪、水准仪或电*仪器等，测试比较底端高度与顶端高度，选取典型测试点进行坡度测量，精 度为土0.2°。试验坡度应足够长，服务机器人可达到最高速度。 注2：或者可用三个独立的固定坡道作为所要求的三个斜面。 注3：通常坡道面积约10mX3m就足够大，特殊情况除外

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附录D （规范性附录） 防止服务机器人在测试平台上滑动的办法

D.2和D.3概略说明了防止服务机器人在**制动时从倾斜的测试平台上滑下，同时又允许其绕 着**与平台的接触点倾翻的方法。

使用高摩擦因数的表面GB3836.18-2010《爆炸性环境 第18部分：本质安全系统》，使服务机器人在平台上滑动前就开始倾翻。如果服务机器人在倾翻前就 滑动，或制动器失效，此方法无效

在测试平台和车架上固定柔性但无弹性的装置（如羊皮纸、布带或钢缆）。这样的柔性装置形式和 质量不影响服务机器人的倾翻特性

附录E （规范性附录） 服务机器人对试验操作的动态响应的评定 动态响应特征见表E.1

表E.1服务机器人对试验操作的动态响应特征

T／CECS 614-2019 村镇建筑清洁供暖技术规程(完整正版扫描、清晰无水印).pdfGB/T 397852021

危险源 服务机器人的危险源如下： 加速、减速； 有角的部件； 接近向固定部件运动的元件； 锋利的部件； 弹性元件； 坠落物； 重力； 距离地面高； 高压； 不稳定； 动能； 机械的移动； 运动元件； 旋转元件； 粗糙表面、光滑表面； 锐边； 储存的能量； 真空。 对机械引起的伤害所采取的基本安全防护和特定的能量源有关。基本安全防护可包括： 倒圆的边缘和棱角； 防止运动零部件可触及的外壳； 防止抛射出运动零部件的外壳； 控制接触其他运动零部件的安全联锁装置； 使运动零部件停止运动的装置： 使设备稳定的装置； 牢固的把手； 牢固的安装装置； 将爆炸或内爆时抛射出的零部件围封的装置。 对机械伤害所采取的附加安全防护和特定的能量源有关。附加安全防护可包括： 指示性安全防护； 指导和培训； 附加外壳或挡板； 安全联锁装置。 对机械伤害所采取的加强安全防护和特定的能量源有关。加强安全防护可包括： 机架滑轨和支撑装置； 安全联锁装置

检验用试具 2GB/T37283—2019 服务机器人 、电磁兼容通用标准抗扰度要求和限值