您現(xiàn)在的位置：首頁(yè) > 檢測(cè)項(xiàng)目 > 其他檢測(cè)

同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制及協(xié)同操作安全檢測(cè)

1對(duì)1客服專(zhuān)屬服務(wù)，免費(fèi)制定檢測(cè)方案，15分鐘極速響應(yīng)

可選形式：電子報(bào)告紙質(zhì)報(bào)告

可選語(yǔ)言：中文報(bào)告英文報(bào)告

發(fā)布時(shí)間：2025-08-25 09:46:18 更新時(shí)間：2025-08-24 09:46:19

點(diǎn)擊：0

作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制及協(xié)同操作安全檢測(cè)

同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制及協(xié)同操作安全檢測(cè)：技術(shù)要點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化與智能制造系統(tǒng)中，同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制及協(xié)同操作已成為提升生產(chǎn)效率與設(shè)備智能化水平的核心環(huán)節(jié)。隨著多軸機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人（Cobot）、自動(dòng)化產(chǎn)線及人機(jī)協(xié)作場(chǎng)景的廣泛應(yīng)用，設(shè)備在執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時(shí)需實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)動(dòng)單元的同步協(xié)調(diào)運(yùn)行。然而，這種高度集成化的運(yùn)動(dòng)控制也帶來(lái)了潛在的安全隱患，如碰撞、失控、軌跡偏差或意外停機(jī)等。因此，對(duì)“同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制及協(xié)同操作”進(jìn)行系統(tǒng)性安全檢測(cè)，不僅是保障生產(chǎn)安全的重要手段，更是符合國(guó)際與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的必然要求。安全檢測(cè)的內(nèi)容涵蓋運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的響應(yīng)精度、同步性、冗余機(jī)制、緊急制動(dòng)能力，以及人機(jī)協(xié)作環(huán)境下的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與防護(hù)策略。檢測(cè)項(xiàng)目需覆蓋硬件（如伺服電機(jī)、編碼器、控制器）、軟件（如路徑規(guī)劃算法、通信協(xié)議）和系統(tǒng)集成層面的綜合表現(xiàn)，確保在各種工況下設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、可預(yù)測(cè)、可控制。在此背景下，科學(xué)、規(guī)范、高效的檢測(cè)方法、先進(jìn)的檢測(cè)儀器以及明確的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，成為構(gòu)建安全可靠的協(xié)同操作系統(tǒng)的基石。

核心檢測(cè)項(xiàng)目

同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制及協(xié)同操作的安全檢測(cè)主要包括以下幾類(lèi)關(guān)鍵項(xiàng)目：

運(yùn)動(dòng)同步性檢測(cè)：評(píng)估多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸在設(shè)定軌跡下是否保持精確的時(shí)間與空間同步，如兩機(jī)器人協(xié)同搬運(yùn)時(shí)的位姿一致性。
路徑規(guī)劃安全性驗(yàn)證：檢查路徑規(guī)劃算法是否避免碰撞路徑，是否具備動(dòng)態(tài)避障能力。
緊急停止響應(yīng)測(cè)試：驗(yàn)證在突發(fā)狀況下，所有運(yùn)動(dòng)單元能否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（如≤200ms）完全停止。
人機(jī)協(xié)作安全邊界檢測(cè)：通過(guò)力矩傳感器、視覺(jué)系統(tǒng)或激光掃描儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人員進(jìn)入安全區(qū)域時(shí)的響應(yīng)機(jī)制。
通信可靠性測(cè)試：評(píng)估運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)在工業(yè)總線（如Profinet、EtherCAT）中傳輸?shù)难舆t與丟包率，確保協(xié)同控制的實(shí)時(shí)性。
故障冗余與容錯(cuò)能力測(cè)試：模擬單個(gè)執(zhí)行器或傳感器故障，驗(yàn)證系統(tǒng)能否自動(dòng)切換至安全模式或降級(jí)運(yùn)行。

關(guān)鍵檢測(cè)儀器

為實(shí)現(xiàn)高精度、可重復(fù)的檢測(cè)，需依賴(lài)一系列專(zhuān)業(yè)檢測(cè)設(shè)備與工具：

高精度運(yùn)動(dòng)軌跡分析儀：用于實(shí)時(shí)采集各軸的位置、速度、加速度數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比期望軌跡與實(shí)際軌跡，評(píng)估同步性與軌跡誤差。
激光追蹤儀（Laser Tracker）：提供亞毫米級(jí)空間定位精度，適用于大型機(jī)器人或多軸系統(tǒng)的三維運(yùn)動(dòng)校準(zhǔn)與驗(yàn)證。
六維力/力矩傳感器（6-DOF F/T Sensor）：用于檢測(cè)機(jī)器人末端與工件或人接觸時(shí)的力反饋，驗(yàn)證協(xié)作過(guò)程中的安全限值。
高速攝像系統(tǒng)與視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備：配合圖像識(shí)別算法，追蹤運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)態(tài)，識(shí)別潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)。
工業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)采集卡與實(shí)時(shí)分析軟件：用于采集PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、控制器的實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)，分析控制延遲與信號(hào)完整性。
安全性能測(cè)試平臺(tái)（如SIL認(rèn)證測(cè)試臺(tái)）：模擬真實(shí)工況下的安全功能測(cè)試，驗(yàn)證安全回路、急停系統(tǒng)、安全光柵等的可靠性。

主流檢測(cè)方法

目前，針對(duì)同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制及協(xié)同操作的安全檢測(cè)主要采用以下幾種方法：

仿真建模與數(shù)字孿生驗(yàn)證：在虛擬環(huán)境中搭建設(shè)備模型，運(yùn)行多種工況下的協(xié)同任務(wù)，預(yù)判潛在沖突與控制異常，降低實(shí)機(jī)測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)。
實(shí)機(jī)閉環(huán)測(cè)試：在真實(shí)設(shè)備上執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試序列，結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)與控制日志，分析系統(tǒng)響應(yīng)與穩(wěn)定性。
基于事件驅(qū)動(dòng)的故障注入測(cè)試：主動(dòng)在系統(tǒng)中注入通信延遲、傳感器失效、信號(hào)干擾等故障，驗(yàn)證系統(tǒng)容錯(cuò)與安全機(jī)制。
人機(jī)共存場(chǎng)景壓力測(cè)試：通過(guò)模擬人員靠近、干涉、誤操作等行為，測(cè)試安全監(jiān)控系統(tǒng)是否及時(shí)啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制。
自動(dòng)化測(cè)試腳本與持續(xù)集成（CI/CD）：將檢測(cè)流程腳本化，集成到開(kāi)發(fā)與部署流程中，實(shí)現(xiàn)周期性、可追溯的安全驗(yàn)證。

適用檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為確保檢測(cè)工作的規(guī)范性與權(quán)威性，必須參照國(guó)際、國(guó)家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。主要依據(jù)包括：

IEC 61508：電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，適用于安全關(guān)鍵系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證。
ISO 10218-1 & ISO 10218-2：工業(yè)機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn)，分別針對(duì)機(jī)器人本體與系統(tǒng)集成的安全要求，涵蓋協(xié)同操作與安全邊界設(shè)定。
ISO 13849-1：機(jī)械安全 – 控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件，明確控制系統(tǒng)安全等級(jí)（SIL或PL）與驗(yàn)證方法。
ISO/TS 15066：協(xié)作機(jī)器人安全指南，詳細(xì)規(guī)定了協(xié)作操作中力限值、接觸時(shí)長(zhǎng)、安全區(qū)域劃分等關(guān)鍵參數(shù)。
GB/T 11291.1 & GB/T 11291.2：中國(guó)等效于ISO 10218的機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn)，適用于國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安全評(píng)估。
EN 61511（過(guò)程工業(yè)）與 IEC 62061：針對(duì)過(guò)程控制與機(jī)械安全的系統(tǒng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，適用于復(fù)雜協(xié)同控制系統(tǒng)。

綜上所述，同時(shí)運(yùn)動(dòng)控制及協(xié)同操作安全檢測(cè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、多維度的技術(shù)工作，必須結(jié)合科學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、先進(jìn)的檢測(cè)儀器支持、標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)方法以及權(quán)威的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系，才能真正實(shí)現(xiàn)“安全、可靠、高效”的智能制造目標(biāo)。企業(yè)與機(jī)構(gòu)在部署協(xié)同自動(dòng)化系統(tǒng)前，應(yīng)建立完善的檢測(cè)流程，確保系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到運(yùn)行全生命周期的安全可控。