Evolution of Safety Requirements in Industrial Robotics: Comparative Analysis of ISO 10218-1/2 (2011 vs. 2025) and Integration of ISO/TS 15066
本文对 ISO 10218:2011 与 2025 标准进行了比较分析，强调了通过整合网络安全措施、扩展功能安全分类以及规范纳入 ISO/TS 15066 来确立现代机器人系统综合框架，从而体现工业机器人安全要求的演进。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性，请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
想象一下，工业机器人世界就像一个巨大、高速的施工现场。多年来，保障该现场工人安全的规则手册编写于 2011 年。那本手册固然不错，但它是为机器人如同被关在笼中的巨兽的时代而写的：它们独自工作，人类则远远避开。
如今，这份规则手册已为 2025 年彻底重写。本文作者——来自捷克的安全工程师团队——分析了新旧规则。他们发现，新规则并非只是微调，而是一次彻底的革新，旨在应对机器人和人类并肩工作、且机器人联网的世界。
以下是变化的简明分解：
1. “笼子”消失了，但规则更严了
在过去（2011 年），规则手册主要关注机器人本身——确保其金属臂坚固、急停按钮有效。它将机器人视为“半成品机器”，由他人完成后续工作。
2025 年的新规则手册认识到，机器人不再仅仅是机器；它是与人类共舞的复杂体系的一部分。
- 类比：旧规则好比是制造安全汽车发动机的操作手册；新规则则是驾驶该车穿梭于行人熙攘的繁忙城市的手册，同时还要确保汽车的 GPS 系统不会被黑客入侵。
- 变化：新规则现在涵盖整个“应用”（机器人 + 工件 + 任务），而不仅仅是机器人本身。它们还明确指出：“如果您是为医院或军用坦克制造机器人，这些规则不适用。”它们严格适用于工厂车间。
2. “网络之门”必须上锁
最大的新增内容是网络安全。2011 年的规则手册甚至未提及互联网。而在 2025 年，它已成为重要章节。
- 类比：想象一个银行金库。2011 年的规则关注的是加厚钢门；2025 年的规则则规定：“您还必须锁好 Wi-Fi 密码，否则窃贼可能通过数字窗户走进来，用手机远程打开大门。”
- 变化：制造商现在必须证明其机器人无法被黑客攻击。他们需要检查“网络威胁”，使用加密信息，并确保无人能远程潜入并更改机器人的安全设置。
3. “协作”的转变：从“机器人”到“团队”
长期以来，如果机器人与人类一起工作，那是一种特殊的、实验性的事物，称为“协作机器人”。2011 年的规则对此几乎未作涉及。当时仅有一份单独的、较小的指南（ISO/TS 15066）专门针对此领域。
2025 年的规则手册将那份单独的指南完全吸纳。
- 类比：2011 年，“协作”好比一个拥有独立入场费的特别 VIP 俱乐部；2025 年，协作只是工作的正常组成部分。规则手册不再将其称为“协作机器人”，而是开始称之为“协作应用”。
- 变化：重点不在于机器人是否特殊，而在于任务如何完成。如果人类与机器人协同工作，安全规则现在要求具体测量机器人撞击人类时的力度和压力，以及其必须停止的速度。这些规则不再是可选项，而是强制性的。
4. “数字孪生”与新数学
新规则要求更详尽的数学计算和测试。
- 类比：2011 年，如果您想检查机器人是否安全，可能只需推它一下，看它是否会停止。2025 年，您必须精确测量它对人类身体部位（如手指或膝盖）施加的力，并证明其不会引起疼痛或伤害。
- 变化：论文指出，这需要新工具。集成商（负责部署机器人的人员）现在需要测量“生物力学极限”。这就像从简单的尺子转向高科技医疗扫描仪，以确保安全。论文建议，未来计算机模拟（数字孪生）或许能在机器人建造之前完成这些数学计算，从而节省时间和金钱。
5. “用户手册”的全面革新
关于如何编写用户手册的规则发生了巨大变化。
- 类比：旧手册好比快速入门指南：“按下此按钮即可启动。”新手册则如同机器人的完整医疗档案。它必须列出每一项安全功能、其软件设置，以及机器人被黑客攻击时的确切应对措施。
- 变化：手册现在必须遵循严格的国际格式。它们必须包含网络安全细节（如何更新防火墙）以及机器人在紧急情况下的确切行为。如果机器人太小，无法将所有这些文字印在标签上，现在可以使用二维码链接到数字手册。
总结：这意味着什么？
作者得出结论，2025 年的更新是一次代际性革新。
- 这不仅仅是修补：它是全新的基础。
- 这是全球性的：它旨在适用于世界各地，而不仅限于欧洲。
- 这是务实的：它承认机器人如今已联网、具备协作能力且日益复杂。
虽然新规则意味着企业需要更多工作（更多测试、更多文书、更多网络安全检查），但作者认为这实际上是好消息。它将安全标准从简单的“检查清单”转变为全面的工程指南。这确保了随着机器人在交互中越来越像人类，它们对与之共事的人类而言依然安全。论文建议，那些早已为这些变化做准备的公司不会感到震惊；它们只需准备好遵循这张更清晰的新地图。
您所在领域的论文太多了？
获取与您研究关键词匹配的最新论文每日摘要——附技术摘要，使用您的语言。