職場ロボットの安全性

職場のロボットの安全は、職場でロボットを使用する際の労働安全衛生の側面です。これには、従来の産業用ロボットだけでなく、無人機やウェアラブルロボット外骨格などの新技術も含まれます。事故の種類には、衝突、粉砕、機械部品による傷害などがあります。ハザードコントロールには、物理​​的障壁、優れた作業実践、適切なメンテナンスが含まれます。

バックグラウンド
多くの職場ロボットは、製造に使用される産業用ロボットです。国際連合ロボット連盟によると、2017年から2020年までの間に、170万台の新しいロボットが工場内で使用されることが予想されています。新ロボット技術には、協同ロボット、パーソナルケアロボット、建設ロボット、外骨格、Googleの自走車(無人航空機またはUAVとも呼ばれます)を使用しています。

オートメーション技術の進歩(例えば、固定ロボット、協同移動ロボット、移動ロボット、外骨格)は、作業環境を改善する可能性がありますが、製造現場で職場の危険をもたらす可能性があります。ロボット傷害の56%はピンチ傷害に分類され、傷害の44%は衝撃傷害として分類される。1987年の調査では、ラインワーカーが最もリスクが高く、メンテナンスワーカー、プログラマーが続いています。悪い職場の設計と人的ミスが大部分の傷害を引き起こした。ロボットに特有の怪我に関する職業的監視データの欠如にもかかわらず、米国国立労働安全衛生研究所(NIOSH)の研究者らは、1992年から2015年までに、労働統計局(BLS)の致命的労働災害調査データベースのキーワード検索を用いて61人のロボット関連死を特定したロボット研究)。NIOSHとその州のパートナーは労働統計局のデータを用いて、死亡率評価と管理評価プログラムの下で4つのロボット関連死亡者を調査しました。さらに、労働安全衛生局(OSHA)は、ロボット関連の死亡や怪我を調査しており、OSHAの事故検索ページでレビューすることができます。傷害および死亡事故は、共同作業および共存ロボットの数が増え、動力外骨格が増え、

安全基準は、米国国立標準研究所(ANSI)と連携してロボット産業協会(RIA)によって開発されています。2017年10月5日、OSHA、NIOSH、RIAは、技術的な専門知識を強化し、伝統的な産業用ロボットに関連する潜在的な職場の危険性、人間とロボットの共同作業のインストールおよびシステムに関する新技術を特定し、職場の危険を減らすために必要な研究。10月16日、NIOSHは労働安全、健康、福利を向上させる職業ロボットの開発と使用を導く科学的リーダーシップを提供するため、職業ロボット研究センターを立ち上げました。これまでのところ、NIOSHとそのパートナーによって特定された研究ニーズには、怪我と死亡の追跡と予防、

ハザード
職場でロボットを使用することにより、多くの危険やけがをすることがあります。いくつかのロボット、特に伝統的な産業環境のロボットは、高速で強力です。これは、例えば、ロボットアームからのスイングが重大な身体的危害を引き起こす可能性があるため、怪我の可能性を増大させる。ロボットが故障したりメンテナンスが必要な場合は、追加のリスクがあります。故障しているロボットは通常予測不可能であるため、ロボットに取り組んでいる作業者はけがをする可能性があります。例えば、自動車組立ラインの一部であるロボットアームは、詰まったモータを経験することがある。ジャムを修復しようとしている作業者は、怪我をした瞬間に突然アームに当たってしまうかもしれません。さらに、近くのロボットアームと重なっているゾーンに作業者が立っている場合、他の移動装置によって怪我をする可能性があります。

インパクトや衝突事故、破砕や絡みの事故、機械部品の事故、その他の事故の4つのタイプの事故があります。衝撃や衝突事故は、一般的に誤動作や予期しない変化から発生します。労働者の身体の一部がロボット装置に閉じ込められたり捕らえられたりすると、粉砕や罠が発生します。機械的な部品の事故は、ロボットが故障して部品が破損したり、露出したワイヤーが重傷を負う可能性がある場合に発生する可能性があります。他の事故は、ロボットを使った作業で発生した一般的な事故で起こります。

ヒューマンエラー、制御エラー、不正アクセス、機械的障害、環境要因、電源システム、不適切な設置など、ロボットと機械との人間の相互作用に関連する7つの危険源があります。ヒューマンエラーは、誤ったコードの1行からロボットアームの緩いボルトまでの何かになる可能性があります。多くの危険は、人間に基づくエラーに起因する可能性があります。制御誤差は本質的であり、通常は制御可能でも予測可能でもない。権限のないアクセスハザードは、その領域に精通していない人がロボットのドメインに入ると発生します。機械的な故障はいつでも発生する可能性があり、故障したユニットは通常予測できません。環境源とは、ロボットが誤動作する可能性のある環境内の電磁波や電波障害などのことです。動力システムは、空気圧式、油圧式、または電源; これらの電源は誤動作を起こし、火災、漏電、感電の原因となります。不適切なインストールは、かなり自明です。緩んだボルトや露出したワイヤーは、固有の危険につながる可能性があります。

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新興のロボット技術は、労働者の危険を減らすことができますが、新しい危険をもたらす可能性もあります。例えば、ロボットの外骨格は、背骨への負荷を軽減し、姿勢を改善し、疲労を軽減するために構築に使用することができる。しかし、彼らはまた、胸の圧力を高め、落下する物体から離れて移動する際の移動を制限し、バランスの問題を引き起こす可能性があります。無人航空機は、建設中の建物の監視と点検を行うために建設業界で使用されています。これにより、人間が危険な場所にいる必要はなくなりますが、UAVの衝突の危険性が労働者に危険をもたらします。コラボレーティブロボットの場合、分離は不可能です。可能性のある危険制御には、衝突回避システムと、衝撃力を軽減するためにロボットの剛性を低くすることが含まれます。

ハザードコントロール
ハザードコントロールを導入することにより、怪我を防ぐ方法はいくつかあります。ロボット開発のさまざまな段階のそれぞれでリスクアセスメントが可能です。リスクアセスメントは、ロボットの状態、保守状況、およびすぐに修理が必要な場合の情報を収集するのに役立ちます。ロボットの状態を知ることで、傷害を防止し危険を減らすことができます。

怪我のリスクを軽減するために、保護装置を実装することができます。これらには、物理​​的障壁、ガードレール、存在感知保護装置などの工学的制御が含まれ得る。認識装置は、通常、保護装置と共に使用される。それらは、通常、照明、標識、ホイッスル、およびホーンを備えたロープまたはチェーンバリアのシステムです。彼らの目的は、労働者や人員にある種の危険を警告することです。

オペレーターの安全対策も可能です。これらは、通常、オペレータを保護し、怪我のリスクを軽減するための保護装置を利用する。さらに、オペレータがロボットのすぐ近くにいる場合、ロボットの作業速度を低減して、オペレータが完全に制御できることを保証することができる。これは、ロボットを手動モードまたは教示モードにすることによって行うことができます。ロボットのプログラマに、ロボットがどのような作業をしているか、他のロボットとのやりとりの仕方、そしてそれがどのように作業者に関係するかを知らせることも重要です。

危険を減らすためには、ロボット装置の適切なメンテナンスも重要です。ロボットを維持することは、ロボットが正常に機能し続けることを保証し、それによって誤動作に関連するリスクを低減する。

規則
ロボットおよびロボットシステムに関するいくつかの既存の規制には、

ANSI / RIA R15.06
OSHA 29 CFR 1910.333
OSHA 29 CFR 1910.147
ISO 10218
ISO / TS 15066
ISO / DIS 13482

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