随着产业智动化需求加速攀升，智慧机器人应用无疑成为发展重点，不仅要能满足产线作业需求，还要能与人近距离协同合作，在在考验著机器人的可靠性及安全性。当机器人不再只是围篱背后的工业机具，而是做为人类生活与工作的伙伴，其安全可靠性自然是设计上一大重要考量。
人机协作机器手臂，安全设计为第一优先
《科技新报》日前报导全球工业机器人大厂 ABB 所推出的“YuMi”，正是一款强调安全设计、实现人机协作的双臂十四轴机器人。ABB 工业机器人部门贺良伟博士表示，传统机器手臂并不是为了与人互动而设计，因此基于安全考量须以围篱阻隔，平时则按照人员所编写的程式执行固定作业。然而随着时代演进，传统机器手臂已不符合当前趋势所需，取而代之的是协助人们工作的机器人，要能随时因应改变、弹性调整工作项目。
YuMi 设计目的就是与人并肩工作，因此非常讲求安全可靠性。YuMi 双臂采用柔软的包覆性材质，整体重量 38 公斤，移动起来相当方便，只要 8 颗螺丝就能将 YuMi 固定在桌沿。另外，YuMi 采用引导式编程，人员只需要对 YuMi“手把手”指导动作，YuMi 就会记录与执行指令，大幅简化原本繁复又耗时的程式编写步骤，加快产线作业速度，重点是过程相当安全。
▲ YuMi 机器人只需 8 颗螺丝便能固定于桌沿（图片来源：《科技新报》摄）
机器人与设备专用测试标准，UL 安全认证严格把关
全球安全科学认证机构 UL（Underwriters Laboratories）能源暨电力科技部事业发展经理陈立闵指出，安全性向来是机械器具的最大问题，许多机具都因设计不良与操作不当导致人员伤亡，2014 年台湾就发生了近 6,000 起机械事故。在工业 4.0 发展推动下，如何让人们安全地与机器人互动协作，进一步促进产业发展，除了讲求设计安全外，机器人也必须通过各项安全测试标准取得认证，才是确保机器人安全可靠的另一个关键。
陈立闵提到，目前全球唯一针对“围篱外”机器人与设备所制定的安全认证，就属美国国家认可标准 ANSI/ UL 1740，该标准经 UL 与美国国家防火协会（NFPA）、美国机器人工业协会（RIA）等相关组织所共同合作制定，极具公信力，而 ABB 所推出的 YuMi 机器人，也已在 2015 年 4 月取得该安全认证。
▲ YuMi 机器人能安全进行精密组装作业（图片来源：《科技新报》摄）
对于机器人、机器设备这类精密机械来说，安全测试不仅项目多且标准严苛，跟一般的机械安全标准颇有差异。机器人本身必须通过电气测试、机械测试等多项标准；机器设备也依耐用次数与各种风险情况，针对其安全可靠性以 ISO 13849 规范。除此之外，机器人设备的零组件及软件也得经过测试评估，尤其软件安全必须严加把关，毕竟机器人透过软件操作，若设定不当，就很可能对人类造成危害。
针对机器人四大安全关键，包括温度、漏电值、电磁辐射以及撞击力，陈立闵以简易测试设备，对 YuMi 机器手臂进行实测示范，并说明各项安全标准的意义与规范。
▲ UL 以简易测试设备示范实测过程（图片来源：《科技新报》摄）
▲ 检测 YuMi 外露螺丝漏电值，结果显示符合标准（图片来源：《科技新报》摄）
随着全球产业迈入先进制造时代，导入机器人辅助生产作业已成趋势，但当中仍存在不少安全疑虑。这时机器人与设备的设计能否通过安全认证规范、确保人身安全无虞，成为当前最重要也最急需解决的课题。
（首图、图片来源：《科技新报》摄于“UL Safety Symposium 发现安全专题讲座”会场）
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