中國電商和泛倉儲行業(yè)仍在增長，物流機(jī)器人領(lǐng)域的融資紀(jì)錄不斷在刷新，未來新的風(fēng)口即將到來。目前, 中國大概有一百多家倉儲機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)，水平參差不齊。規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是倉儲機(jī)器人行業(yè)健康發(fā)展的重要一環(huán)，針對時下熱點(diǎn)，我們梳理了當(dāng)下最值得關(guān)注的六大安全問題。

一、何為倉儲機(jī)器人？

當(dāng)我們討論倉儲機(jī)器人時，被提及最多的是AGV。AGV指的是自動導(dǎo)引車(Automated guided vehicle），是倉儲機(jī)器人系統(tǒng)AGVS（Automated guided vehicle systems）的一個組成部分。倉儲機(jī)器人系統(tǒng)AGVS包括基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于定位和確定位置的設(shè)備，導(dǎo)引控制系統(tǒng)和若干臺自動導(dǎo)引車AGV等設(shè)備，是一種基于地面的物料處理系統(tǒng)，其主要任務(wù)是物料運(yùn)輸，而非人員。

倉儲機(jī)器人根據(jù)是否由操作者控制，分為操作者控制和自動控制兩大類：操作者控制又可分為操作者直接控制和操作者遙控； 自動控制可分為預(yù)定路徑和未預(yù)定路徑兩種。

我們目前討論的主要是預(yù)定路徑的AGV，它是一種由基于地面的物料搬運(yùn)裝置，由非接觸式導(dǎo)引系統(tǒng)自動控制和導(dǎo)引。

主要由安全裝置（急停按紐、激光雷達(dá)、安全PLC、安全速度模塊），控制裝置、負(fù)載搬運(yùn)裝置、驅(qū)動裝置，電池和電機(jī)等組成。

圖片說明：AGV外觀介紹

控制方面，包括功能控制（如指令解析、無線通信、導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理、圖像處理等）、動力控制（如電源、充電控制等）、安全控制（如障礙物檢測、速度和轉(zhuǎn)向控制等）。

圖片說明：AGV內(nèi)部構(gòu)成

二、 歐洲安全要求

AGV適用的指令主要有：機(jī)械指令、電磁兼容、無線指令。如果用于防爆場合，還應(yīng)符合防爆指令。

AGV適用的歐洲標(biāo)準(zhǔn)主要有EN 1175-1和EN 1525，其安全要求可分為機(jī)械、電氣和控制三部分：

1. 機(jī)械安全要求，包括負(fù)載搬運(yùn)裝置設(shè)計要求，穩(wěn)定性要求，機(jī)械制動安全要求等；

2. 電氣安全要求，包括充電系統(tǒng)，如電池、電池連接器、充電樁，電機(jī)，接觸器，導(dǎo)線，電氣保護(hù)，試驗(yàn)等。

3. 控制安全要求，包括安全裝置要求（如緊急停止、警告裝置、人員檢測裝置等），控制安全要求（如充電控制、搬運(yùn)控制、轉(zhuǎn)向控制、速度控制、行駛控制等），以及低電壓，參數(shù)錯誤，機(jī)殼故障等。

三、 六大安全問題

TUV萊茵在為國內(nèi)AGV進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證過程中發(fā)現(xiàn)，不少企業(yè)由于對法規(guī)的認(rèn)識不足，所設(shè)計的產(chǎn)品沒有滿足歐洲的安全要求，從而無法成功出口海外。這些問題主要發(fā)生在以下這六大安全要求中：

1. 機(jī)械制動系統(tǒng)

1.1 安全要求：

a) AGV應(yīng)安裝機(jī)械制動系統(tǒng)。

b) 功能要求：第一采用斷電制動；第二是電源中斷、故障時工作；第三是小車失去速度或轉(zhuǎn)向時工作；

c) 制動要求：

♣ 制動裝置要保證AGV及其允許的最大負(fù)載，能夠保持在制造商規(guī)定的工作坡度上，即不溜車。

♣ 考慮到負(fù)載、速度、摩擦、坡度和磨損的情況，制動系統(tǒng)在激光雷達(dá)的檢測范圍能夠停止AGV。

♣ 當(dāng)車輛處于手動模式時，制動器應(yīng)符合ISO 6292的要求。

1.2 存在問題：

國內(nèi)的AGV普遍沒有機(jī)械制動系統(tǒng)，多數(shù)采用電子剎車，個別甚至沒有制動系統(tǒng)，更談不上滿足動作要求和制動要求了！

2. 穩(wěn)定性

2.1 安全要求：

a) 負(fù)載搬運(yùn)裝置:

♣ 應(yīng)設(shè)計成在任何操作模式下，包括緊急停止和裝卸，負(fù)載不能從制造商確定的位置移動。

♣ 如果提升高度超過1,8米，應(yīng)通過試驗(yàn)驗(yàn)證；

♣ 如果提升高度不超過1.8米，可以通過計算驗(yàn)證。

b) 穩(wěn)定性要求：在所有操作位置，在負(fù)載搬運(yùn)和行駛過程（包括緊急停止）中，應(yīng)確保AGV的穩(wěn)定性。

c) 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分：如果用于負(fù)載搬運(yùn)，速度控制和轉(zhuǎn)向控制的控制系統(tǒng)故障，可能導(dǎo)致穩(wěn)定性喪失，這些控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部分應(yīng)符合ISO 13849-1:2015: Cat.2。

2.2 存在問題：

目前，大部分搬運(yùn)裝置主要是依靠摩擦力來保持貨架與AGV的相對位置關(guān)系，緊急情況下，一旦拍下急停按鈕，貨架很有可能會傾倒或者失穩(wěn)。

大部分AGV上，未安裝安全PLC或安全繼電器，未考慮控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分的性能等級要求，更談不上符合了。

3. 充電系統(tǒng)

3.1 安全要求：

a) 充電連接:

a. 應(yīng)能防止意外觸及AGV和充電樁上充電連接；

b. 自動充電系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)計為

♣ 只有AGV連接到充電系統(tǒng)時，才能啟動充電連接；

♣ 當(dāng)車輛從充電系統(tǒng)離開時，應(yīng)關(guān)閉充電連接；

♣ 充電系統(tǒng)安全部分，應(yīng)符合ISO 13849-1:2015: Cat.1；

b) 電池：

♣ 鉛酸和堿性（鎳鎘或鎳鐵）型電池，應(yīng)符合EN 1175-1 5.1的要求。

♣ 對于其他類型的電池，需要滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求

c) 電池連接器：應(yīng)符合EN 1175-1附錄A的相關(guān)要求

3.3 存在問題：

a) 多數(shù)AGV充電連接器的設(shè)計，未考慮EN 1175-1附錄A的相關(guān)要求，設(shè)計較簡單，存在意外觸電的風(fēng)險。

b) 多數(shù)AGV的電池是定制的，但定制時并未考慮相應(yīng)安全標(biāo)準(zhǔn)，未通過相應(yīng)安全認(rèn)證，存在重大安全隱患。

c) 自動充電系統(tǒng)，不能有效判斷來充電的是不是AGV，是哪個規(guī)格的AGV，充電連接的安全邏輯，有待梳理。

d) 充電系統(tǒng)安全部分，不能符合ISO 13849-1:2015: Cat.1。

4. 人員檢測裝置

4.1 安全要求：

a) 每個行駛方向上，應(yīng)至少能檢測AGV或貨物的整個寬度;

b) 它們應(yīng)產(chǎn)生一個信號，在AGV的剛性部件/貨物與人接觸之前，使AGV能夠被制動系統(tǒng)停止。

c) 他們應(yīng)盡可能靠近地面檢測人員，至少可以檢測以下試件：

♣ 直徑200mm，長度600mm，與AGV路徑與卡車的路徑成直角，且位于行駛路徑上任何位置。

♣ 直徑70毫米，高度400毫米的試件，垂直放置，在AGV路徑內(nèi)。

d) 觸發(fā)人員檢測裝置（如緩沖器），應(yīng)不會對人員造成傷害。此外，還應(yīng)滿足:

♣ 直徑200mm，長度600mm：該試件的觸發(fā)力不得超過750 N；

♣ 直徑70毫米，高度400毫米：該試件的觸發(fā)力不得超過250 N；當(dāng)緩沖器被從最大速度和負(fù)載下，壓縮到停止位置時的力不得超過400N。

e) 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分：人員檢測裝置的安全相關(guān)部件應(yīng)符合ISO 13849-1:2015: Cat.3;

4.2 存在問題：

♣ 存在檢測盲區(qū)，不能覆蓋AGV或貨架的整個寬度；

♣ AGV和貨物可能與人發(fā)生接觸，甚至擠壓或撞擊；

♣ 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分達(dá)不到ISO 13849-1:2015: Cat.3的要求；

5. 緊急停止

5.1 安全要求：

a) 急停裝置：

♣ 緊急停止裝置的執(zhí)行器應(yīng)易于從AGV的兩端和兩側(cè)看到，可識別和接近。在AGV在端部承載負(fù)載的情況下，僅需要從另一端接近急停裝置；

♣ 急停器件的按鈕應(yīng)為紅色，周圍襯托色應(yīng)為黃色；
b) 急停功能：

♣ 應(yīng)提供符合EN 13850標(biāo)準(zhǔn)的0類（斷電）緊急停止裝置；

♣ 切斷所有運(yùn)動部件的危險電源；

♣ 它應(yīng)該能夠通過下列方法之一，中斷正常的最大電流（包括電動機(jī)起動電流）

− 96V以下（含96V），可使用附錄A Range1中定義的電池連接器；高于96V電池連接器不得用于緊急斷開；

− 手動隔離器件，至少斷開一極；

− 手動操作的控制開關(guān)，切斷電源接觸器線圈的電源；同時切斷開關(guān)電源電路（例如逆變器或單獨(dú)電機(jī)的控制器）；

c) 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分：急停裝置的安全相關(guān)部件應(yīng)符合ISO 13849-1:2015: Cat.3;

5.2 存在問題：

♣ 急停裝置安裝位置不合理，從兩端和兩側(cè)不易觸及

♣ 缺少急停按鈕襯托色

♣ 急停功能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，未采用0類停機(jī)，未切斷所有運(yùn)動部件的危險電源

♣ 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分達(dá)不到ISO 13849-1:2015: Cat.3的要求；

6. 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分

表1 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分類別

表1 列出了各個安全功能控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分需要滿足的類別要求，如急停裝置應(yīng)符合ISO 13849-1:2015: Cat.3的要求。

目前，國內(nèi)AGV上存在的最大問題是，未考慮控制系統(tǒng)安全相關(guān)部分相應(yīng)的安全要求，將普通控制功能和安全控制功能混為一談，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。