Produkte-Nachricht

Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV) 
Zusammenarbeit zwischen Robotern und Menschen unter
ISO-Anleitung

Die ISO/TS 15066, eine neue Technische Spezifikation der ISO für die Sicherheit kollaborativer Robotersysteme, ermöglicht die Interaktion zwischen Menschen und Robotern.

Von kollaborativer Robotik ist die Rede, wenn automatische Robotersysteme und Menschen gemeinsam im selben Arbeitsbereich tätig sind. Der Begriff bezieht sich also auf ein System oder eine Anwendung und nicht auf eine bestimmte Robotermarke. Im Gegensatz zu Robotersystemen verfügen Industrieroboter nicht über einen «Endeffektor», d.h. über ein Gerät am Ende des Roboterarms, das die Interaktion mit dem Umfeld ermöglicht.

SNV - Roboter und Menschen

Zum Schutz der Menschen vor Verletzungen arbeiten Industrierobotersysteme im Normalfall von den Menschen getrennt. Im Zuge der neusten technologischen Entwicklungen wird es aber immer sicherer, die Leistungsstärke und die Präzision von Robotern direkt mit der Kreativität und der Problemlösungsfähigkeit der Menschen zu kombinieren. Dadurch könnte es zu einer erheblichen Produktivi- tätssteigerung kommen.

Roberta Nelson Shea, Convenor der ISO-Arbeitsgruppe für die Sicherheit von Industrierobotern (ISO/TC 299/WG 3), meint: «Im Rahmen der Erörterung der Normen für die Sicherheit von Industrierobotern (ISO 10218-1 und ISO 10218-2) kam es zu einer philosophischen Diskussion darüber, ob man den Kontakt zwis- chen Mensch und Maschine nicht zulassen sollte, wenn eine Anwendung für den Menschen weder eine Verletzungsgefahr noch ein Schadenspotenzial darstellt. Als Folge davon werden in der ISO 10218 vier Techniken eines kollaborativen Betriebs erläutert. Die Arbeit an der ISO/TS 15066 geht von der Grundvoraus- setzung aus, dass ein unbeabsichtigter Kontakt zwischen Mensch und Maschine weder Schmerzen verursachen noch zu einer Verletzung führen darf.»

«Es ist so: Wenn Roboter und Menschen zusammenarbeiten, müssen wir mit Nachdruck darauf achten, dass die Anwendung keine Gefahr für den Menschen darstellt», erklärt Carole Franklin, die Sekretärin der ISO/TC 299/WG  3. «Bisher verfügten die Anbieter und Anwender von Robotersystemen nur über allgemeine Informationen zu den Anforderungen an kollaborative Systeme. Die ISO/TS 15066 darf deshalb als bahnbrechend bezeichnet werden. Sie vermittelt spezifische datengestützte Angaben zur Bewertung und Eindämmung von Risiken.»

Diese Technische Spezifikation birgt viele neue Chancen für die Industrie. Sie dient den Entwicklern und Anwendern von Robotersystemen als Anleitung und Bekräftigung und fördert die Entwicklung und Anwendung dieser Technologie sowie die nötigen Investitionen.

Funktionsweise
Im Rahmen kollaborativer Robotik kann es vorkommen, dass sich die Arbeits- bereiche von Menschen und Robotergeräten überschneiden und beide darin gleichzeitig Arbeiten ausführen. Die ISO/TS 15066 ist ein Leitfaden für die Ge- staltung und die praktische Umsetzung kollaborativer Arbeitsbereiche bei redu- ziertem Risiko. Diese Technische Spezifikation behandelt folgende Themen:

• Definitionen
• wichtige Eigenschaften von Sicherheitssteuerungsystemen
• Faktoren, die bei der Konstruktion kollaborativer Robotersysteme zu
   berücksichtigen sind
• eingebaute Sicherheitssysteme und deren wirksamer Gebrauch
• Anleitung zur Umsetzung der folgenden kollaborativen Techniken:
   sicherheitsbedingter überwachter Stillstand, manuelle Führung, Drehzahl- und
   Abstandsüberwachung, Energie- und Kraftbegrenzung.

Natürlich ist dies nur die erste Phase eines sich entwickelnden Wirtschafts- zweiges. Die ISO/TS 15066 soll einen allgemeinen Rahmen für die Arbeit auf diesem Gebiet vorgeben, da wir erwarten, im Zuge der Umsetzung weiterer Anwendungen und der Weiterentwicklung der Technologie neue Erkenntnisse zu gewinnen.

Dank der ISO/TS 15066 könnten die herkömmlichen Vorsichtsmassnahmen und Schutzeinrichtungen, mit denen Menschen und Robotersysteme bisher vonei- nander ferngehalten wurden, im Falle gewisser energie- und kraftbegrenzter Anwendungen, die im Einklang mit den Normen ISO 10218-1 und ISO 10218-2 eingeführt werden, hinfällig werden. Die Technische Spezifikation enthält auch Daten aus einer Studie über Schmerzschwellen in verschiedenen Körperteilen eines Menschen. Diese Informationen können der Entwicklung und Umsetzung kollaborativer energie- und kraftbegrenzter Roboteranwendungen dienen.

Ein weiteres Mittel der Ermöglichung der Zusammenarbeit von Menschen und Robotersystemen ist die Drehzahl- und Abstandsüberwachung, die dafür sorgt, dass zwischen dem Robotersystem und dem Arbeiter ein Mindestsicherheits- abstand eingehalten wird, um jeden Kontakt zu vermeiden. Man muss sich darunter ein Robotersystem mit einer integrierten Schutzvorrichtung vorstellen, die die Nähe eines Menschen erkennt. Das Robotersystem bewegt sich im Bedarfsfall vom Menschen weg. Mit anderen Worten: Es «tanzt» mit ihm und hält sich immer einen Schritt vom Menschen entfernt. Die Technische Spezifikation enthält eine detaillierte Anleitung mit Angaben über die maximal zulässige Drehzahl und den einzuhaltenden Mindestabstand. Daraus können sich weitere technische Fortschritte im Bereich der Schutzvorrichtungen, neue Werkstoffe zur Dämpfung eines Kontakts zwischen Mensch und Maschine, leistungsfähigere Sensoren, bessere Bewegungssteuerung und andere innovative Entwicklungen ergeben.

Selbst wenn ein Robotersystem stillsteht, könnte ein Mensch theoretisch mit ihm kollidieren, genauso wie er gegen eine Wand laufen kann. Angesichts dieser Möglichkeit hat die Arbeitsgruppe die Anforderung formuliert, dass im gesamten System und den damit verbundenen Geräten scharfe Kanten und hervorstehende Teile zu minimieren sind, damit ein Mensch, der mit einer Maschine kollidiert nicht mehr Schaden nimmt, als wenn er gegen eine Wand laufen würde.

Quelle: ISO News, 2016

Ihre Ansprechpartnerin für weitere Informationen:
Helena Meister, E-Mail: helena.meister@snv.ch, Tel.: +41 52 224 54 17

Diese Technische Spezifikation im SNV Online-Shop bestellen:
ISO/TS 15066 (in englischer Sprache)


Über die SNV
Die SNV ist eine zukunftsorientierte Informationsdienstleisterin. Sie handelt zum Nutzen der Schweizer Wirtschaft und Gesellschaft und vertritt deren Interessen.

Die Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV) ist die direkte Vertreterin der weltweiten Normung (über ISO) und der europäischen Normung (über CEN) in der Schweiz und ist Drehscheibe in zahlreichen weiteren nationalen und internatio- nalen Normennetzwerken.

So übernimmt die SNV eine wichtige Brückenfunktion zwischen den Normungs- ex
perten und den Normen- anwendern.

Die SNV

fördert Selbstregulierung:
Die Hauptaufgabe der SNV ist die Normung. Schweizerische, europäische und internationale Normen werden in direkter Zu- sammenarbeit mit den Anwendern erarbeitet. So wird gewährleistet, dass die Richtlinien dauerhaft Nutzen generieren. Unnötige Regelungen werden abge- schafft und unsinnige verhindert. Dieser für alle zugängliche Normungsprozess eignet sich für Anliegen aus dem Gebiet der Technik und der Dienstleistungen.

wendet definierte Prozesse flexibel und kundenorientiert an: Professionelle Normung ist an international anerkannte Prozesse gebunden. Selbstregulation kann nur als sinnvolle Ergänzung zur Gesetzgebung dienen, wenn diese Prozesse eingehalten werden. Der Umfang mit diesen Strukturen erfordert Kompetenz und Erfahrung. Diese Fähigkeiten stellt die SNV der Schweizer Wirtschaft und Ge- sellschaft zur Verfügung.

fördert Information und Unterstützung: Die SNV hilft Ihnen, sich im Dschungel der Gesetze, Verordnungen und Richtlinien zurechtzufinden. Ein klares Ver- ständnis der weltweit vorhandenen Anforderungen an marktkonforme Produkte und Dienstleistungen soll gefördert werden.

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