با خیال راحت با کارگران ربات کار کنید: توصیه هایی برای محل کار جدید

استفاده فزاینده از روبات ها در انجام وظایف در کنار یا همراه با همکاران انسانی ، مسائل مربوط به ایمنی و بهداشت شغلی جدید را ایجاد می کند. محل کار جدید قرن 21 خیابان یکی از مواردی خواهد بود که در آن روباتیک شغلی نقش فزاینده ای ایفا می کند. در این مقاله پیچیدگی روزافزون روبات ها توضیح داده شده و تعدادی از توصیه های مربوط به عمل رباتیک های ایمن شغلی را ارائه می دهد.

واژه‌های کلیدی: روبات های خدماتی ، روبات های صنعتی ، روبات های مشارکتی ، ایمنی شغلی ، کاهش ریسک ، ارزیابی ریسک ، محل کار ، کارگران

معرفی

از روبات ها در تعداد فزاینده ای در محیط کار و به طور کلی در جامعه استفاده می شود. با افزایش توانایی های آنها ، علاقه ای به اطمینان از افزایش روبات ها "عذاب برای بشریت" وجود ندارد.(1) با این حال ، یک نیاز فوری و فشرده تر این است که اطمینان حاصل شود که استقرار روزافزون کارگران ربات خطرات جدیدی را برای کارگران انسانی به همراه نمی آورد. این امر بیشتر با ادامه عناوین در مورد کارگران زخمی یا کشته شده توسط روبات ها تأکید می شود.(2) در داستان خود در سال 1942 "Runaround" ، اسحاق آسیموف سه قانون روباتیک را تعیین کرد. این سه قانون از "کتابچه راهنمای روباتیک ، نسخه 56 ، 2058 A. D" نقل شده است.(3) از اهمیت برای ایمنی شغلی اولین قانون است ، "یک روبات ممکن است به یک انسان آسیب نرساند یا از طریق عدم تحرک ، به یک انسان اجازه می دهد تا به آن آسیب برساند."اولین قانون روباتیک ASIMOV به عنوان روبات ها در محل کار قرن 21 به عهده می گیرد؟

اصطلاح "ربات" برای اولین بار در یک بازی علمی تخیلی "R. U. R." ظاهر شد. توسط Karel čapek در سال 1920. (4) کلمه "ربات" ریشه مشترکی در زبان های اسلاو دارد. این سرچشمه از یک کلمه قدیمی اسلاوونیک کلیسای ، "Rabota" است که به معنی "بندگی" است ، (5) و اکنون به معنای "کار" در بسیاری از زبانهای مدرن اسلاوی است. در این نمایشنامه ، این اصطلاح به "افراد" مصنوعی اشاره دارد که برای انجام کار برای انسان ایجاد شده اند. امروزه ، اصطلاح ربات به طور کلی برای توصیف دستگاهی که توسط الگوریتم های رایانه قابل برنامه ریزی برای انجام کارهای ساده و پیچیده است ، استفاده می شود و در برخی موارد قادر به اصلاح وظایف در پاسخ به تغییرات در محیط خارجی ربات است. این قابلیت دوم روبات ها را از ماشین های خودکار متمایز می کند.

پیچیدگی وظایف انجام شده توسط روبات ها ، و میزان استقلال و قابلیت های خودآموزی آنها ، از زمان ایجاد اولین ربات صنعتی در سال 1937 به طور پیوسته در حال افزایش است. (6) در حال حاضر ، سه دسته از روبات ها وجود دارد: (1)روبات های صنعتی ؛(2) روبات های خدمات حرفه ای و شخصی ؛و (3) روبات های مشترک. یک دسته جدید و عمدتا آزمایشی از کارگران ربات در حال ظهور است که به نام ربات های مدیریتی به نام آنها قرار دارد.

موج اولیه روبات های صنعتی در دهه 1970 هنگامی که شروع به استفاده در بخش تولید برای مونتاژ اتومبیل ها کرد ، معرفی شد. موج دوم روبات در اواخر قرن 21 با معرفی روبات های خدماتی خاموش شد. این امر با افزایش توانایی های خودمختاری و حسی روبات های همراه با کاهش هزینه و اندازه کنترل کننده های ریزپردازنده ، که منجر به توسعه روبات های تلفن همراه قادر به عملکرد خودمختار در محیط های ناآشنا مانند مناطق فاجعه ("هواپیماهای بدون سرنشین") تسهیل شد. با در دسترس بودن روبات های مشارکتی نسبتاً ارزان که قادر به همکاری مستقیم با افراد هستند ، اکنون وارد موج سوم روبات می شویم که کارگران روباتیک در کنار کارگران انسانی و کارگران همزیستی فعالیت می کنند ، یعنی کارگران انسانی مجهز به دستگاه های رباتیک که دارای عملکرد هستنداسکلت های اگزوز و سایر پروتزهای تقویت کننده ظرفیت.

از آنجا که بیشتر روبات ها ، به ویژه کسانی که متحرک هستند ، با کارگران مستقیماً در تماس هستند ، نگرانی در مورد مشخصات ایمنی فضای تعامل کارگر-ربات افزایش یافته است. از نظر تاریخی ، کارگران انسانی اولین کسی هستند که اثرات منفی هر فناوری جدید را تجربه می کنند. علاوه بر این ، مدت زمان قرار گرفتن در معرض کارگران انسانی با فن آوری های جدید اغلب بیشتر از آن است که در جمعیت عمومی. در این مقاله ، ما رویکردها و توصیه هایی را برای اطمینان از امنیت کارگران انسانی در محل کار جدید قرن 21 ST که در آن می توان کارگران انسانی و روبات را یافتیم ، شرح می دهیم.

بحث

روبات های صنعتی

سازمان بین المللی استاندارد سازی (ISO) ربات صنعتی را به عنوان "یک کنترل کننده خودکار ، قابل برنامه ریزی ، چند منظوره ، قابل برنامه ریزی در سه یا چند محور تعریف می کند ، که می تواند در محل یا موبایل برای استفاده در برنامه های اتوماسیون صنعتی ثابت باشد".(7) روبات های صنعتی با استحکام بالا ، استقامت و دقت مشخص می شوند و به طور گسترده برای جوشکاری ، نقاشی ، مونتاژ ، حرکت و آزمایش استفاده می شوند.

فدراسیون بین المللی رباتیک (IFR) آماری از نصب ربات را در سراسر جهان منتشر می کند.(8) طبق IFR ، فروش ربات های صنعتی در سال 2014 در مقایسه با سال 2013 29 ٪ به 229. 261 واحد افزایش یافته و میانگین افزایش فروش ربات بین سال 2010 و 2014 17 ٪ در سال بوده است (شکل 1 را ببینید). فروش روبات های صنعتی به صنعت خودرو و صنعت برقی/الکترونیک بیشترین رشد را در سال 2014 داشته است (شکل 2 را ببینید). چین با سهم 25 ٪ از کل عرضه در سال 2014 ، بازار ربات را هدایت می کند. حدود 70 ٪ از کل فروش روبات در سال 2014 در چین ، ژاپن ، ایالات متحده ، جمهوری کره و آلمان بوده است.(8)

فروش سالانه روبات های صنعتی.(8) (با مجوز IFR بازتولید شده است.)

فروش روبات های صنعتی توسط صنایع.(8) (با مجوز IFR بازتولید شده است.)

بیشتر روبات های صنعتی از محیط اطراف خود بی خبر هستند ، بنابراین می توانند برای مردم خطرناک باشند. روبات های صنعتی می توانند انواع مختلفی از خطرات را بر اساس منشأ آنها مطرح کنند: (1) خطرات مکانیکی مانند موارد ناشی از حرکات ناخواسته و غیر منتظره یا انتشار ابزارها.(2) خطرات الکتریکی مانند مخاطبین با قطعات زنده یا اتصالات یا قرار گرفتن در معرض فلاش قوس.(3) خطرات حرارتی مانند موارد مرتبط با سطوح گرم یا قرار گرفتن در معرض دمای شدید. 4) خطرات سر و صدا ؛و (5) خطرات دیگر مانند لرزش ، تابش و مواد شیمیایی.(9)

دو دسته اصلی صدمات کارگران از کار در اطراف روبات های صنعتی وجود دارد - به همین دلیل به دلیل خطاهای مهندسی و خطاهای انسانی. خطاهای مهندسی شامل خطاهایی در مکانیک ربات (به عنوان مثال ، اتصالات سست در قطعات ، الکترونیک معیوب) ، خطاهای ایجاد شده توسط کنترلر (به عنوان مثال ، اشکالات برنامه نویسی ، الگوریتم معیوب) است. به عنوان یک نتیجه ، به عنوان مثال ممکن است روبات ها متوقف شوند ، یا یک بازوی ربات ممکن است به سرعت بالا و کنترل نشده ، حرکت ناگهانی یا شتاب برسد.(10) منابع انسانی صدمات مانند خطاها در برنامه نویسی ، تجهیزات تجهیزات محیطی ، اتصال سنسورهای ورودی/خروجی ، همه می توانند منجر به حرکت یا عمل غیرقابل پیش بینی توسط روبات شوند که می تواند منجر به آسیب دیدگی پرسنل یا شکستگی تجهیزات شود. خطاهای انسانی در قضاوت غالباً از فعال کردن نادرست آویز یا کنترل پنل به طور نادرست ناشی می شود. بزرگترین خطای قضاوت انسانی ناشی از آشنایی با حرکات اضافی ربات است که پرسنل بیش از حد به فرض ماهیت این حرکات اعتماد دارند و خود را در موقعیت های خطرناک قرار می دهند در حالی که برنامه نویسی یا انجام نگهداری در منطقه کاری ربات را انجام می دهند.(11)

گزارش های کمی در مورد حوادث مربوط به روبات ها وجود دارد. یک گزارش بسیار استناد شده در سال 1987 32 مورد گزارش شده از حوادث ربات را مورد بررسی قرار داد.(12) یافته های گزارش شده نشان می دهد که کارگران خط (23 مورد) در معرض خطر هستند و به دنبال آن کارگران تعمیر و نگهداری (6 مورد) و برنامه نویسان (3 مورد). صدمات نقطه پینچ 56 ٪ از کل حوادث آسیب دیدگی را به خود اختصاص داده است ، در حالی که صدمات ضربه 44 ٪ را به خود اختصاص داده است. بیشتر صدمات ناشی از طراحی ضعیف در محل کار (20 از 32 واقعه آسیب دیدگی) و خطای انسانی (13 از 32 واقعه آسیب دیدگی) بود.

رویکرد اصلی برای ایمنی ربات صنعتی ، حفظ فاصله ایمن بین کارگران انسانی و روبات های عامل از طریق ایجاد "مناطق محافظت شده" است. ورود کارگر به منطقه محافظت شده ایمن نیاز به خاموش کردن ربات دارد. خاموش کردن یک ربات به دلایل ایمنی ، در یک خط مونتاژ روبات ها ، می تواند بهره وری را مختل کند و ممکن است برای دستیابی به بالاترین سطح ایمنی برای کارگر انسانی ، ناامید کننده باشد.

توصیه های دقیق تر در مورد طراحی سیستم های روباتیک صنعتی ، آموزش کارگران و نظارت آنها را می توان در انتشار Niosh ، "جلوگیری از آسیب دیدگی کارگران توسط روبات ها" یافت.(13) برای طراحی سیستم های روباتیک صنعتی ، NIOSH توصیه کرد که سیستم های روباتیک شامل موارد زیر باشد: (1) موانع فیزیکی که دروازه ها را با قفل های الکتریکی و سنسورهای پشتیبان متوقف می کنند که هنگام باز شدن دروازه روبات ها را متوقف می کنند.(2) موانع بین تجهیزات رباتیک و هر اشیاء آزاد برای از بین بردن نقاط خرج کردن.(3) مسافت های ترخیص کالا از گمرک کافی در تمام اجزای متحرک ربات.(4) تجهیزات تشخیصی از راه دور ؛(5) روشنایی کافی در اطراف منطقه کار ربات ؛و (6) علائم به وضوح قابل مشاهده در سطوح کار یا کف که نشان دهنده مناطق حداکثر حرکت ربات است. دوره های آموزش ایمنی و دوره های تازه سازی خاص برای ربات خاص مورد نظر باید برای کارگران انسانی که برنامه نویسی ، بهره برداری یا نگهداری از کارگران ربات را انجام می دهند ، ارائه شود. سرپرستان باید اطمینان حاصل کنند که کارگران وارد منطقه عملیاتی یک ربات نمی شوند بدون اینکه ابتدا ربات را در حالت نگهدارنده ، در شرایط "قدرت پایین" یا در حالت سرعت عملیاتی کاهش دهند و اطمینان حاصل کنند که کارگرانی که کارهای خودکار انجام می دهند از نزدیک تحت نظارت قرار می گیرند(به عنوان مثال ، فیلمبرداری فیلم).

دلایل مختلفی وجود دارد که کارگران انسانی وارد مناطق عملیاتی کارگران ربات مانند راه اندازی شغل ، برنامه ریزی مجدد ربات ، بازرسی از سیستم عملیاتی ربات یا نگهداری روتین می شوند. صدماتی که برای کارگران انسان رخ داده است ، بیشتر اوقات هنگام انجام نگهداری اصلاحی اتفاق افتاده است. گزارش فنی NIOSH ، "دستورالعمل های نگهداری ایمن برای ایستگاه های کاری رباتیک" ، رویکردهای جلوگیری از آسیب به دلیل حرکت روبات غیر منتظره یا ناخواسته به کارگرانی که کار آنها اصلاح مشکلات در مورد عملکرد عادی سیستم های صنعتی روباتیزه است ، توصیف می کند.(14) یکی از رویکردهای سیستماتیک توصیه شده برای انتخاب حفاظت و تنظیم روشهای ایمنی ، تکنیک آنالیز و طراحی ساختاری (SADT) است. این یک ابزار کلی برای حل مسئله است که به یک روش نمودار جعبه و زرنگ برای سازماندهی و تجزیه و تحلیل مشکلات پیچیده متکی است. در SADT ، تجزیه و تحلیل هر مسئله کارگر ربات ، مانند دستیابی به هدف مداخله نگهداری ربات بدون آسیب دیدگی کارگر انسانی ، مطابق منطق نزولی ، مدولار ، سلسله مراتبی و ساختاری انجام می شود. مدل های SADT شامل هر دو اشیاء (اسناد ، محصولات ، اطلاعات و داده ها) و فعالیت ها (انجام شده توسط افراد ، ماشین ها یا برنامه ها) است.

موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) و انجمن صنعت روباتیک مستقر در ایالات متحده (RIA) اولین استاندارد ایمنی رباتیک برای روبات های صنعتی را در سال 1986 به عنوان ANSI/RIA R15. 06 "استاندارد ملی آمریکا برای روبات های صنعتی و سیستم های ربات منتشر کردند-الزامات ایمنی"(15) استانداردهای مهم بین المللی برای روبات ها توسط کمیته فنی ISO (TC) 184 (سیستم های اتوماسیون و ادغام) کمیته فرعی (SC) 2 در روبات ها و دستگاه های روباتیک تهیه شده است. تحت این کمیته فرعی ، سه کارگروه (WG) استانداردهای ایمنی روبات ها را تدوین می کنند: (1) کارگروه 3 (WG3) ، ایمنی صنعتی.(2) گروه کاری 7 (WG7) ، ایمنی ربات مراقبت شخصی. و (3) کارگروه مشترک 9 (JWG9) ، ایمنی برای دستگاه های پزشکی با استفاده از فناوری رباتیک.

کمیته فرعی 2 استاندارد (در دو بخش) را منتشر کرده است که با ایمنی روبات های صنعتی سروکار دارد: (1) ISO 10218-1: 2011 "الزامات ایمنی برای روبات های صنعتی-قسمت 1: روبات ها ؛"(9) و (2) ISO 10218-2: 2011 "الزامات ایمنی برای روبات های صنعتی-قسمت 2: سیستم های ربات و ادغام."(16) این استانداردها از استانداردی است که توسط RIA تهیه شده و در سال 1999 توسط ANSI به عنوان ANSI/RIA R15. 06 "ایمنی روبات ها ، ادغام روبات ها ، سیستم های ربات ، سلول های روبات" منتشر شده است.(17) ANSI/RIA R15. 06 در سال 2012 به عنوان "روبات های صنعتی و سیستم های ربات- الزامات ایمنی" به روز شد تا همکاری ربات را شامل شود (به بحث در فصل روبات های مشترک مراجعه کنید).(18)

علیرغم پیشرفت در ایمنی روبات های صنعتی ، صدمات و تلفات ناشی از روبات های صنعتی هنوز هم رخ می دهد. اخیراً ، یک روزنامه آلمانی (Hessische/Niedersächsische Allgemeine ، HNA) گزارش داد که یک کارگر ، کارمند یک پیمانکار شخص ثالث ، هنگام نصب یک روبات صنعتی در یک خط مونتاژ فولکس واگن در تاریخ 30 ژوئن 2015 در بوناناتال آلمان کشته شد.(19) این روبات او را گرفت و او را در مقابل یک بشقاب فلزی فشار داد و سینه خود را خرد کرد. علی رغم تلاش برای احیای وی ، کارگر بعداً در بیمارستان درگذشت.(2) مشخص نیست که آیا این مرگ و میر ناشی از خطای مهندسی یا خطای انسانی بوده است. این مورد و سایر موارد در مورد حوادث محل کار که شامل روبات های صنعتی هستند ، نشان می دهد که افزونگی های اضافی در مکانیسم های ایمنی روبات های صنعتی ممکن است ضروری باشد.

روبات های خدمات حرفه ای (و شخصی)

ISO یک ربات خدماتی را به عنوان کاری تعریف می کند که کارهای مفیدی را برای انسان یا تجهیزات به استثنای برنامه های اتوماسیون صنعتی انجام می دهد. روبات های خدمات حرفه ای به عنوان یک ربات خدماتی که برای کارهای تجاری استفاده می شود ، معمولاً توسط یک اپراتور آموزش دیده مناسب انجام می شود ، (7) در حالی که از روبات های خدمات شخصی برای کارهای غیر تجاری استفاده می شود. مشابه روبات های صنعتی ، روبات های خدمات حرفه ای دستکاری و حرکت به محیط های فیزیکی خود می شوند. با این حال ، بر خلاف روبات های صنعتی ، روبات های خدمات حرفه ای عمدتاً در خارج از محیط های صنعتی در محیط های بدون ساختار و بسیار غیرقابل پیش بینی بدون افراد مانند مناطق فاجعه یا افراد حاضر مانند بیمارستان ها فعالیت می کنند. روبات های خدمات حرفه ای معرفی شده در موج اولیه نیز معمولاً به "هواپیماهای بدون سرنشین" گفته می شود.

براساس IFR ، از سال 1998 تا 2014 حدود 172،000 روبات خدمات برای استفاده حرفه ای فروخته شد.(20) در سال 2014 تعداد کل روبات های خدمات حرفه ای در مقایسه با سال 2013 با 11. 5 ٪ به 24،207 افزایش یافته است ، که نشان دهنده سرعت شتاب افزایش در فروش ربات های خدمات حرفه ای است. با این حال ، فقط چند زمینه اصلی برنامه بیشتر حجم فروش را تشکیل می دهد. با حدود 11000 واحد ، روبات های خدمات در برنامه های دفاعی 45 ٪ از کل ربات های خدمات را برای استفاده حرفه ای فروخته شده در سال 2014 به خود اختصاص داده اند. سایر روبات های خدمات حرفه ای توسط مناطق کاربردی شامل کشاورزی/زمینه (24 ٪) ، سیستم های لجستیک (11 ٪)، پزشکی/مراقبت های بهداشتی (5 ٪) و سیستم عامل های تلفن همراه (7 ٪) (شکل 3 و 4 4).

فروش روبات های خدمات حرفه ای در سال 2013 و 2014. (20) (با مجوز IFR بازتولید شده است.)

روبات های خدمات حرفه ای در سال 2013 و 2014. (20) (تولید مثل با مجوز IFR.)

نزدیکی فیزیکی بین روبات های خدمات حرفه ای و کارگران انسانی بسیار متداول تر از بین روبات های صنعتی و کارگران است زیرا آنها اغلب در فضای کاری یکسان هستند. بنابراین ، انزوا کارگران از ربات خدمات حرفه ای دیگر به عنوان اصلی ترین روش ایمنی گزینه ای نیست. علاوه بر این ، محیط های پیچیده تری که در آن ربات های خدمات حرفه ای باید کار کنند ، درجه بسیار بالاتری از استقلال و تحرک را به روبات های خدمات حرفه ای ارائه می دهند. این رفتار خودمختار و موبایل می تواند منجر به موقعیت های خطرناک برای کارگران شود. بنابراین طراحان ربات باید پیامدهای جسمی ، اجتماعی و اخلاقی چنین استقلال را در نظر بگیرند.(21) به عنوان مثال ، به نظر می رسد که مردم روبات های خودمختار ، به ویژه آنهایی که دارای ویژگی های "Humanoid" هستند ، متفاوت از آنچه که با اکثر فن آوری های رایانه ای انجام می دهند ، درک می کنند. مردم تمایل دارند بیش از حد به چنین روبات هایی نسبت به آنچه که در واقع دارند ، به چنین روبات هایی نسبت به چنین روبات هایی بپردازند (22) و معمولاً نامهای نوع انسانی را به آنها می دهند.(23)

روبات های خدمات حرفه ای مانند روبات های دوربرد از راه دور معمولاً به صورت یک طرفه با اپراتورهای انسانی خود تعامل دارند. در این شیوه تعامل ، اپراتور ربات را کنترل می کند که اطلاعات مربوط به محیط و کار خود را ارسال می کند.(24) برای چنین روبات های خدمات حرفه ای ، تعامل آنها با کارگران بسیار محدود است و غیرفعال کردن ربات برای سرویس دهی می تواند برای به حداقل رساندن خطرات در طول نگهداری استفاده شود. بسیاری از روبات های خدمات حرفه ای و شخصی که به طور مستقل فعالیت می کنند ، مجهز به سیستم های تشخیص برخورد و اجتناب هستند ، (25) که احتمال تماس جسمی مضر در طی برخوردهای غیرمترقبه با کارگران انسانی را کاهش می دهد. روشهای دیگر برای به حداقل رساندن خطرات ربات های خدماتی کاهش وزن ، اندازه و سرعت و نیروهای آنها است. با این حال ، این رویکردها نمی توانند برخورد را به طور کامل از بین ببرند و روشهای دیگر برای بهبود ایمنی ضروری است.(26) علاوه بر مهندسی و منابع انسانی صدمات ، عوامل نامطلوب محیطی مانند دمای شدید ، سنجش ضعیف در شرایط آب و هوایی دشوار یا رعد و برق می تواند منجر به پاسخ نادرست توسط روبات های خدماتی شود و می تواند منبع آسیب باشد.(10) با این حال ، با وجود گسترش نگرانی های ایمنی مربوط به کارگران ربات خدمات در همان محل کار کارگران انسانی ، هیچ استاندارد بین المللی برای پرداختن به ایمنی کارگران انسانی در حفظ یا بهره برداری از روبات های خدمات حرفه ای و شخصی تدوین نشده است.

روبات های مشترک

ISO یک ربات مشترک را به عنوان "یک روبات طراحی شده برای تعامل مستقیم با یک انسان" تعریف کرده است.(7) بسته به منطقه کاربرد ، روبات های مشترک می توانند هر یک از سه نوع روبات باشند که قبلاً ، ربات خدمات صنعتی ، حرفه ای یا شخصی شرح داده شده است. به عنوان مثال ، مشخصات فنی ISO پیش نویس (DTS) 15066 "الزامات ایمنی برای روبات های صنعتی - عملیات مشارکتی" روبات های مشترک صنعتی را به عنوان فعالیت در یک فضای کاری مشارکتی تعریف شده تعریف می کند ، جایی که فضای کاری مشترک به عنوان یک فضای کاری در یک فضای محافظت شده تعریف می شود که در آن فضای کاری که در آن فضای کاری قرار دارد ، در جایی که در فضای کاری تعریف شده است ، جایی که در فضای کاری در جایی تعریف می شود که در آن فضای کاری در یک فضای کاری تعریف شده است که در آن فضای کاری در جایی که در آن فضای کاری تعریف شده استربات و یک کارگر انسانی می توانند در طول کار تولید همزمان وظایف را انجام دهند.

روبات های مشارکتی در تلاشند تا مهارت ، انعطاف پذیری و مسئله حل مسئله کارگران انسانی را با قدرت ، استقامت و دقت یک روبات های مکانیکی ترکیب کنند. در سال 2007 ، Pilz GmbH & Company یک سیستم رایانه ای چند دوربین را راه اندازی کرد که نظارت بر منطقه اطراف روبات ها را بر عهده دارد و رفتار آنها را بر این اساس تنظیم می کند. این سیستم با نام SafetyEye به یک ربات اجازه می دهد تا بدون تقسیم کل منطقه از کارگران انسانی ، وظایف خود را انجام دهد. بنابراین ، این سیستم به روبات ها اجازه می دهد تا وظایف خود را به طور مشترک با کارگران انسانی در همان فضای کاری انجام دهند. یک ربات مجهز به چنین سیستمی می تواند آزادانه حرکت کند ، اما اگر یک کارگر نزدیک شود یا اگر روبات خیلی به کارگر انسان نزدیک شود ، می تواند حرکات خود را کند کند ، بدون ایجاد اختلال در فعالیت های کل فضای کاری ، به طور کلی متوقف می شود.(27)

در سال 2009 ، روبات های جهانی دانمارک ربات مشترک UR5 را راه اندازی کردند که در ابتدا فقط در بازارهای دانمارکی و آلمان موجود بود.(28) در سال 2011 ، نخستین ربات مشارکتی انسانی ، R2B ، به فضا راه اندازی شد تا در کنار فضانوردان و فضانوردان در هیئت ایستگاه فضایی بین المللی کار کند.(29) تا سال 2012 ، چندین تولید اتومبیل روبات های مشترک را در خطوط مونتاژ خود مستقر کردند. به عنوان مثال ، در دسامبر 2012 ، خودروساز آلمانی BMW یک ربات مشترک با حرکت آهسته را در کارخانه خود در اسپارتانبورگ ، کارولینای جنوبی معرفی کرد ، که به همراه یک کارگر انسانی برای عایق کاری و درهای خودروهای آبگرفتگی همکاری می کند.(27) این روبات گسترش می یابد و مطالبی را که توسط انگشتان چابک تر کارگر انسانی در محل نگهداری می شود ، پایین می آورد.

زمینه جدید روباتیک مشترک رباتیک مدیریتی است. محققان به جای اینکه به کارهای شغلی دنیوی ، تکراری و دقیق منتقل شوند ، محققان به طور فزاینده ای تعجب می کنند که آیا روبات هایی با خاطرات کامل ، اتصال به اینترنت و رایانه های پر قدرت برای تجزیه و تحلیل داده ها نیز می توانند "یک سابقه کامل از پیشرفت پروژه ، در زمان واقعی را حفظ کنند. برنامه ریزی و پشتیبانی از تصمیم گیری ، و یادآوری کامل (و یادآوری دیگران) از سیاست ها و رویه های پیچیده ، همه در هنگام برقراری ارتباط با افراد به روشی طبیعی و اجتماعی. "(30) محققان نشان داده اند كه همبستگی بین استقلال و اجتماعی بودن برای روبات های مشاركت می تواند منجر به موفقیت در روبات ها در نقش های مدیریتی خاص شود.(31)

از آنجا که روبات ها در کنار کارگران انسانی کار می کنند ، انزوا به عنوان یک اقدام ایمنی دیگر گزینه ای نیست و سایر رویکردهای ایمنی باید تدوین و اجرا شوند (به عنوان مثال ، سنسورهای مجاورت ، مواد مناسب ، ابزارهای نرم افزاری و کنترل های مشابه).. تحقیقات در مورد ایمنی جسمی کارگران انسان و روبات در فضای مشترک در سه دسته قرار می گیرد: (32) (1) ارزیابی ایمنی تعامل و توصیف کمی از مفهوم ایمنی انسان-روبات.(33) (2) ایمنی تعامل از طریق طراحی ، مانند دستگیره های سبک ، سیستم های سازگار با منفعل ، محرک های ایمن و سیستم های روباتیک منفعل. و (3) ایمنی تعامل از طریق برنامه ریزی و کنترل مانند ناوبری و جلوگیری از برخورد در محیطی که توسط انسان و ربات از طریق سیستم های ایمنی پیشگیرانه و کنترل سفتی/پایداری برای کاهش نیروی تأثیر در هنگام برخورد انجام می شود.(34)

فعل و انفعالات شناختی بین یک ربات و یک کارگر انسانی می تواند منجر به خطرات سلامت روان برای کارگر انسان شود. همانطور که از این تعریف پیداست ، روبات های مشترک به صورت دو جهته با همکاران انسانی خود تعامل دارند. در این شیوه تعامل جدید ، تبادل اطلاعات بین کارگران انسانی و روبات ها از هر دو جهت جریان می یابد و با توجه به فرآیندهای کاری برای هر دو کارگران - انسانی و روبات از اهمیت مساوی برخوردار است.

در این محل کار جدید ، طراحی روبات ها باید اطمینان حاصل کند که حرکات ربات برای انسان قابل پیش بینی است و هیچ واکنش ناخوشایندی مانند ترس ، شوک یا تعجب ایجاد نمی کند. توانایی خواندن احساسات انسانی یک توانایی است که نه تنها عملکرد روبات های مشترک را بهبود می بخشد بلکه مشخصات ایمنی آنها را نیز بهبود می بخشد. روشهای مختلفی مانند تشخیص الگوی رفتاری ، سنسورهای پوستی یا سایر روشهای مشابه مورد بررسی قرار می گیرند که باعث تقویت توانایی یک روبات در "خواندن" احساسات انسانی می شود.(35)

نمونه دیگر رویکردهای جدید برای بهبود مشخصات ایمنی عاطفی روبات های مشترک ، توانایی مدلهای خاصی از روبات های مشترک "برای عمل مانند یک کارگر انسانی" است. به عنوان مثال ، این روبات می تواند "چشم" داشته باشد که به سمت کارگر انسان نگاه کند و بتواند در برابر چهره های کارگر انسان واکنش نشان دهد که حاکی از خطر ، پریشانی یا ترس است. اگرچه چنین توانایی هایی نیز مسائل ایمنی جدیدی را با آنها به وجود می آورد ، به عنوان مثال ، کارگران انسانی ممکن است ناخواسته توانایی های "استدلال" یا "شناخت" غیر موجود را به روبات ها نسبت دهند.(36)

این قابلیت های پیشرفته در حوزه روبات های مشترک "Humanoid" در حال توسعه است. روبات های انسان دوستانه ، به دلیل ظاهر و رفتار آنها ، متفاوت از سایر روبات ها برای مردم جذاب هستند.(37) یک مطالعه در سال 2004 در مورد فعل و انفعالات شناختی نشان می دهد که روبات های انسانی ممکن است برای تنظیماتی مناسب باشند که در آن افراد باید مسئولیت روبات ها را واگذار کنند یا وقتی کار بیش از حد خواستار یک کارگر انسانی است.(38) روبات های شبیه به ماشین ، بر خلاف روبات های انسانی ، ممکن است مناسب تر باشد که انتظار می رود روبات ها غیرقابل اعتماد باشند ، نسبت به افراد کمتر مجهز هستند ، یا در شرایط دیگری که مسئولیت شخصی باید در آن باشدتاکید کرد.

از آنجا که خطرات محل کار به صورت پیشگیرانه مورد بررسی قرار می گیرد ، (39) استانداردهای ایمنی بین المللی برای روبات های مشترک به موازات معرفی سریع آنها در محیط کار توسعه می یابد. به طور خاص ، در حالی که ISO 10218 منتشر شده دستورالعمل های خاصی را برای روبات های مشترک ارائه می دهد ، ISO TC 184 SC 2 همچنین در حال توسعه استاندارد 15066 در عملکرد مشترک به عنوان یک مشخصات فنی (TS) است که یک سطح زیر یک استاندارد بین المللی است (IS). این بازتابی از ماهیت تازه روبات های مشترک در محیط کار است ، زیرا دانش کاربردی بیشتر قبل از انتشار این استاندارد به عنوان IS مورد نیاز است. برخی از موضوعاتی که در این TS استاندارد شده است شامل راهنمایی در مورد حداکثر نیرویی است که یک کارگر ربات ممکن است به یک کارگر انسانی ("محدود کردن قدرت و نیرو") و راهنمایی در مورد "نظارت سرعت و جدایی" حمله کند ، که امکان همبستگی در واقعی را فراهم می آورد.-زمان افزایش خطر در اقدامات روبات با کاهش فاصله بین افراد و ربات.(40) موضوع دوم در استاندارد دیگری که توسط ISO ، TC 184 SC 2 ساخته شده و در سال 2014 منتشر شده است ، "روبات ها و دستگاه های رباتیک - ISO 13482 - الزامات ایمنی برای روبات های مراقبت شخصی" پوشش داده نشده است.(41)

روبات های مراقبت شخصی نمونه ای از روبات های مشارکتی است زیرا آنها برای تماس فیزیکی مستقیم انسان-روبات طراحی شده اند. این استاندارد ISO سه نوع روبات مراقبت شخصی را متمایز می کند: ربات خدمتگزار موبایل ، دستیار فیزیکی ربات (روبات های اسکلت اسکلت) و ربات حامل شخص. این روبات ها به طور معمول وظایفی را برای بهبود کیفیت زندگی کاربران در نظر گرفته شده ، بدون در نظر گرفتن سن یا توانایی انجام می دهند. استاندارد ISO خطرات مرتبط با استفاده از هر یک از این سه نوع ربات را توصیف می کند و الزامات لازم برای از بین بردن یا کاهش خطرات مرتبط با این خطرات را به یک سطح قابل قبول ارائه می دهد. بنابراین ، ISO 13482: 2014 شامل ملاحظات ایمنی در محل کار برای روبات های مراقبت شخصی مورد استفاده در تنظیمات خانه ، مانند نگهداری آنها یا تعامل روبات های مراقبت شخصی با کارگران مراقبت های بهداشتی نیست.(41)

IFR تخمین زد که حدود 4. 7 میلیون روبات خدمات شخصی در سال 2014 فروخته شده است که 28 ٪ بیشتر از سال 2013 است (شکل 5 را ببینید). دو حوزه برنامه اصلی ربات های خدمات شخصی شامل روبات های خانگی (به عنوان مثال خلاء و تمیز کردن کف و چمن زنی) و روبات های سرگرمی و اوقات فراغت (به عنوان مثال اسباب بازی ها و سیستم های سرگرمی) است.(20)