中國電商和泛倉儲行業仍在增長，物流機器人領域的融資紀錄不斷在刷新，未來新的風口即將到來。目前, 中國大概有一百多家倉儲機器人生產企業，水平參差不齊。規范的行業標準是倉儲機器人行業健康發展的重要一環，針對時下熱點，我們梳理了當下最值得關注的六大安全問題。

一、何為倉儲機器人？

當我們討論倉儲機器人時，被提及最多的是AGV。AGV指的是自動導引車(Automated guided vehicle），是倉儲機器人系統AGVS（Automated guided vehicle systems）的一個組成部分。倉儲機器人系統AGVS包括基礎設施，數據傳輸設備，用于定位和確定位置的設備，導引控制系統和若干臺自動導引車AGV等設備，是一種基于地面的物料處理系統，其主要任務是物料運輸，而非人員。

倉儲機器人根據是否由操作者控制，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； 自動控制可分為預定路徑和未預定路徑兩種。

我們目前討論的主要是預定路徑的AGV，它是一種由基于地面的物料搬運裝置，由非接觸式導引系統自動控制和導引。

主要由安全裝置（急停按紐、激光雷達、安全PLC、安全速度模塊），控制裝置、負載搬運裝置、驅動裝置，電池和電機等組成。

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、導航數據處理、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、速度和轉向控制等）。

圖片說明：AGV內部構成

二、 歐洲安全要求

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

AGV適用的歐洲標準主要有EN 1175-1和EN 1525，其安全要求可分為機械、電氣和控制三部分：

1. 機械安全要求，包括負載搬運裝置設計要求，穩定性要求，機械制動安全要求等；

2. 電氣安全要求，包括充電系統，如電池、電池連接器、充電樁，電機，接觸器，導線，電氣保護，試驗等。

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、搬運控制、轉向控制、速度控制、行駛控制等），以及低電壓，參數錯誤，機殼故障等。

三、 六大安全問題

TUV萊茵在為國內AGV進行產品認證過程中發現，不少企業由于對法規的認識不足，所設計的產品沒有滿足歐洲的安全要求，從而無法成功出口海外。這些問題主要發生在以下這六大安全要求中：

1. 機械制動系統

1.1 安全要求：

a) AGV應安裝機械制動系統。

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及其允許的最大負載，能夠保持在制造商規定的工作坡度上，即不溜車。

♣ 考慮到負載、速度、摩擦、坡度和磨損的情況，制動系統在激光雷達的檢測范圍能夠停止AGV。

♣ 當車輛處于手動模式時，制動器應符合ISO 6292的要求。

1.2 存在問題：

國內的AGV普遍沒有機械制動系統，多數采用電子剎車，個別甚至沒有制動系統，更談不上滿足動作要求和制動要求了！

2. 穩定性

2.1 安全要求：

a) 負載搬運裝置:

♣ 應設計成在任何操作模式下，包括緊急停止和裝卸，負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，應通過試驗驗證；

♣ 如果提升高度不超過1.8米，可以通過計算驗證。

b) 穩定性要求：在所有操作位置，在負載搬運和行駛過程（包括緊急停止）中，應確保AGV的穩定性。

c) 控制系統安全相關部分：如果用于負載搬運，速度控制和轉向控制的控制系統故障，可能導致穩定性喪失，這些控制系統的安全相關部分應符合ISO 13849-1:2015: Cat.2。

2.2 存在問題：

目前，大部分搬運裝置主要是依靠摩擦力來保持貨架與AGV的相對位置關系，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。

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

3. 充電系統

3.1 安全要求：

a) 充電連接:

a. 應能防止意外觸及AGV和充電樁上充電連接；

b. 自動充電系統，應設計為

♣ 只有AGV連接到充電系統時，才能啟動充電連接；

♣ 當車輛從充電系統離開時，應關閉充電連接；

♣ 充電系統安全部分，應符合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，需要滿足相應標準要求

c) 電池連接器：應符合EN 1175-1附錄A的相關要求

3.3 存在問題：

a) 多數AGV充電連接器的設計，未考慮EN 1175-1附錄A的相關要求，設計較簡單，存在意外觸電的風險。

b) 多數AGV的電池是定制的，但定制時并未考慮相應安全標準，未通過相應安全認證，存在重大安全隱患。

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

d) 充電系統安全部分，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，應至少能檢測AGV或貨物的整個寬度;

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

c) 他們應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。

d) 觸發人員檢測裝置（如緩沖器），應不會對人員造成傷害。此外，還應滿足:

♣ 直徑200mm，長度600mm：該試件的觸發力不得超過750 N；

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

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

4.2 存在問題：

♣ 存在檢測盲區，不能覆蓋AGV或貨架的整個寬度；

♣ AGV和貨物可能與人發生接觸，甚至擠壓或撞擊；

♣ 控制系統安全相關部分達不到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：

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

♣ 急停器件的按鈕應為紅色，周圍襯托色應為黃色；
b) 急停功能：

♣ 應提供符合EN 13850標準的0類（斷電）緊急停止裝置；

♣ 切斷所有運動部件的危險電源；

♣ 它應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，切斷電源接觸器線圈的電源；同時切斷開關電源電路（例如逆變器或單獨電機的控制器）；

c) 控制系統安全相關部分：急停裝置的安全相關部件應符合ISO 13849-1:2015: Cat.3;

5.2 存在問題：

♣ 急停裝置安裝位置不合理，從兩端和兩側不易觸及

♣ 缺少急停按鈕襯托色

♣ 急停功能不符合標準要求，未采用0類停機，未切斷所有運動部件的危險電源

♣ 控制系統安全相關部分達不到ISO 13849-1:2015: Cat.3的要求；

6. 控制系統安全相關部分

表1 控制系統安全相關部分類別

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

目前，國內AGV上存在的最大問題是，未考慮控制系統安全相關部分相應的安全要求，將普通控制功能和安全控制功能混為一談，遠遠達不到標準要求。