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欧盟无人驾驶工业车辆新旧标准技术对比解析

2020-07-24 09:37 性质:转载 作者:机器人技术宅 来源: 苏州睿斯博特机器人有限公司
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近年来,随着无人驾驶技术在工业车辆领域的广泛应用,欧盟无人驾驶工业车辆的标准EN 1525:1997和EN 1526:1997已经明显无法适用于产品的发展。2020年2月,国际标准化组织(ISO)发布了无人驾驶工业...

近年来,随着无人驾驶技术在工业车辆领域的广泛应用,欧盟无人驾驶工业车辆的标准EN 1525:1997和EN 1526:1997已经明显无法适用于产品的发展。2020年2月,国际标准化组织(ISO)发布了无人驾驶工业车辆新标准ISO 3691-4:2020,欧盟于同年5月将其转化为欧盟标准EN ISO 3691- 4:2020。

欧盟无人驾驶工业车辆新旧标准技术对比解析:

标准范围

新标准的使用范围明确了无人驾驶工业车辆的常见种类,如自动引导车(AGV)、自动移动机器人、潜伏式机器人等,有利于增强阅读者对使用范围的理解,消除歧义与误用。

同时,新标准对不同操作模式也做出了详细说明,包括操作人员介入的自动模式(比如操作人员的呼叫或给予自动模式的使能操作等)、用于运输一个或多个乘员(非司机或操作人员)的模式、自动模式、附加手控模式(比如附加的有线摇控或无线摇控模式、附加的柄舵操作模式等)、手动操作的维保模式等。

对于标准风险覆盖情况,新标准中明确提出了不包含电源的要求。所以,在标准应用过程中应着重考虑电源(如锂电池、铅酸蓄电池等)的相关安全标准,如EN 62619:2017、EN 60254-1:2005等标准。

电气安全要求

在电气安全要求方面,新标准除了引用EN 1175系列标准并明确所引用的条款之外,还增加了对标准EN 60204-1:2018中适用条款的引用。EN 1175系列标准对于乘驾式车辆的适用性较强,EN 60204-1:2018是机械电气安全的通用标准,在这两套标准中选取适用条款作为引用,极大方便了标准的实施。

制动系统

在制动系统的要求方面,新标准删除了旧标准中对标准ISO 6292的引用,该标准更关注乘驾式车辆的制动性能要求,对于无人驾驶车辆适用性方面的关注度并不高。

新标准中增加了对制动系统的功能安全要求,规定制动系统控制回路的安全等级应达到PLd,这意味着通过主控制器与伺服驱动器联合控制电机的方式很难满足标准要求,由安全PLC输出的安全信号联合驱动器的STO组成的回路更加安全可靠。

稳定性

EN 1525:1997标准中,对于提升负载的高度超过1.8米的车辆要求通过测试来验证,提升高度1.8米及以下的情况可以通过计算来验证。

EN ISO 3691-4:2020在相关方面作了更为明确严格的规定,即:

1. 对于提升负载高度超过500 mm的车辆,要通过倾翻平台测试来验证其稳定性;根据车辆的类型不同,测试标准可在ISO 22915系列标准中进行选择;

2. 对于提升高度小于500 mm的车辆,可从上述标准中选择类型车辆的测试标准进行测试,或者

3. 如果车辆仅在预定空间及场景下使用,且仅执行预定的自动任务时,车辆可以通过计算或110%负载的动态测试来验证其稳定性。

备注:110%负载的动态测试,即加载110%的额定负载,在110%的额定速度(如果最大速度达不到110%的额定速度,选用可达到的最大速度)下运行各种可能的最差工况或组合工况,不应产生倾翻、滑动等不稳定的情况。

在与稳定性相关的功能安全方面,新标准明确的PL的安全等级为c。该等级虽不高,但在实际应用中却非常容易被忽略。因为稳定性并非单独存在的风险,而是与车辆的行驶速度、载荷状态及车辆的转向状态及速度都有直接关系。比如,对于叉车型AGV,在取货或堆货的场景下,存在负载在高处时车辆需要限速行驶的工况,这时候负载高度的信号就成为了关键信号,一旦该信号不可靠(比如负载高度超过300 mm时要限速行驶,但此时检测货物高度的器件给出错误信号,告诉PLC货物的高度小于300 mm),车辆仍会按照额定速度快速行驶,进而导致翻车事故。因此,通常用来检测货物高度的普通型拉线编码器很难达到标准要求,而附加安全型的高位运行开关,成为了通用的解决方案

人员检测(避障

旧标准中仅对避障装置的屏蔽 (bypass) 给出了功能安全方面的要求。

新标准中对避障装置的静默 (muting) 、屏蔽 (override) 、取消 (deactivation) 与切区均作出了明确规定,详情如下:

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