关于工业机器人的事故分析及其对策摘要：工业机器人是高科技机电产品，在工业领域广泛应用，可以代替人们从事繁重的、危险性的工作，但由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故也时有发生。从工业机器人的可靠性、工业机器人事故案例、能量类型分类等多角度对工业机器人事故进行了分析，从故障树分析法、基本安全性原则、工业安全技术等几方面提出了相应的对策。关键词：工业机器人事故安全分析对策1引言工业机器人被广泛地应用于制造业等诸多部门，它可以代替人们在具有危险性的场所从事繁重的工作。工业机器人在将人们从繁重的危险性劳动中解放出来的同时，也存在产生危险的因素，由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故时有发生。工业机器人是由一个复杂的机电系统组成的，这个系统包括传感器、控制器、工作制造部件、输送部件等。人要对工业机器人进行安装、编程、维修，还有可能靠近机器人进行操作，因此，人也将参与到机器人的工作系统中去，当人靠近工业机器人时就可能出现安全问题［1］。机器人的自由度比其他普通机械大得多，它的工作制造部件可以在较大空间内运行，具有高速运动的大功率手臂和复杂自主的动作，若机器人发生故障可能造成更为严重的危害。所以，有必要对工业机器人的有关事故情况进行分析，并研究相应对策。2工业机器人安全性概况2.1工业机器人的可靠性分析鉴于工业安全问题的重要性，世界上有许多国家（如日本、美国、英国、德国、瑞典等）从上世纪80年代开始就注意对工业机器人的事故进行记录，并进行统计和分析，为工业机器人的安全性、可靠性研究奠定了基础。日本某公司对工业机器人发生事故的类别进行了调查统计，其中控制装置的故障占66.9%，机器人装置上的工作部件，如焊枪等工具的故障占18.5%，工作场所噪声信号的干扰引起的机器人失控占11.1%，其他原因的故障占3.5%。表1为机器人的平均无故障时间（MTBF）的统计。可以看出，在机器人工作不到100h的时间内，其平均无故障率只有28.70%，工作100h以上，其平均无故障率明显下降。假如生产流水线上，机器人平均每天工作按20h计算，则在一周左右的时间内，机器人极有可能发生故障。从上述统计分析可知，机器人的控制装置、工作部件以及工作场所噪声信号的干扰等易使机器人发生故障，而且机器人故障的发生也很频繁。因此，机器人的可靠性还是很有限的，应当引起人们足够的重视，充分考虑各项安全措施。2.2工业机器人的事故分析以下是日本机器人协会（1234）提供的0个典型的工业机器人事故案例［2］：（1）1名工人的手指被正在做正常上下运动的机器人夹在工件与切割夹具之间；（2）机器人在进行正常操作时，当它把薄钢板传递到工人手中时割破了工人的手指；（3）在进行正常操作的机器人的手臂撞在工人身上，将工人撞伤；（4）在进行人工操作时机器人手臂不符合指令要求，正当操作人员要进行调整时，头部被机器人划破。表2为机器人事故原因的调查统计分析。表2机器人事故原因统计分析由上述事故案例和事故原因的调查统计分析，可以得出以下结论：（1）在人工操作机器人时，机器人造成危险的可能性很大；（2）在机器人造成的危险中，归因于设备自身误动作的有一半之多；（3）由机器人自身错误所引起的和由人为失误所引起的事故发生率几乎相等；（4）机器人作为自动化设备在其正常操作条件下，发生事故次数占总事故次数的比重很大，可达22.4%-66.4%；（5）机器人的设计和生产不能保证使用机器人时绝对安全或绝对不发生故障，安全使用机器人还取决于使用者的技术水平和保养及维修等诸多因素。3工业机器人的安全对策分析3.1故障树分析法（FTA）故障树分析法（FTA）是被广泛使用的演绎分析工具，可以用清晰的结构层次展现故障的发生原因、情形。在人机器人工作环境中，所有潜在的危险都是由于不安全条件和不安全行为所致，可用故障树分析（FTA）方法对危险的原因结果逻辑关系作演绎分析。由于机器人的使用方式和操作对象不同，完成的工作以及使用的工具都不尽相同，涉及的能量形式也不同，因此，在进行故障分析时应全面考虑，对上述各种不同点都要有对应的安全措施。以下是对机器人误动作造成的人身伤害事故的...
