Поскольку сервисные роботы все чаще используются в коммерческих, общественных и медицинских учреждениях, безопасность взаимодействия человека и робота, опасности, связанные с их мобильностью, и риски, специфичные для конкретных применений (например, дезинфекция УФ-излучением), стали критически важными проблемами для регулирующих органов и отрасли. Компания Underwriters Laboratories (UL) разработала два основополагающих стандарта: ANSI/CAN/U3300 (Сервисные, коммуникационные, информационные, образовательные и развлекательные роботы — SCIEE Robots) и UL 60335-2-2019 (Краткий план проверки роботизированного бактерицидного оборудования). Вместе они образуют основную систему соответствия требованиям для сервисных роботов.
Стандарт ANSI/CAN/UL 3300 (издание 1, опубликовано 14 мая 2024 г.; пересмотрено 16 апреля 2025 г.; утверждено ANSI/SCC 16 апреля 2025 г.) был официально включен в список соответствующих стандартов испытаний программы OSHA NRTL 31 декабря 2025 г. Стандарт UL 60335-2-2019 (издание 2, опубликовано 21 марта 2022 г.) касается перезаряжаемого автоматизированного мобильного роботизированного бактерицидного оборудования, в первую очередь роботов для УФ-дезинфекции.
В данной статье представлен подробный технический анализ области применения, ключевых положений, требований к испытаниям и основных инженерных принципов.
1. ANSI/CAN/UL 3300: Общий стандарт безопасности для роботов SCIEE
Объем Стандарт распространяется на сервисных роботов, коммуникационных/информационных роботов, роботов для образования/развлечений, роботов-компаньонов, роботов-доставщиков, мобильных сервисных роботов, роботов для перевозки пассажиров, бытовых роботов, роботов для физической помощи, экзоскелеты, роботов-охранников/гидов, роботов телеприсутствия, роботов для ресторанов/розничной торговли и человекоподобных роботов. Он фокусируется на механических, электрических рисках и рисках взаимодействия в сценариях сосуществования человека и робота в непосредственной близости.
Основные требования безопасности и план испытаний Стандарт UL 3300 использует подход к защите, основанный на оценке рисков и ступенчатой системе, организованный в следующие модули:
| Модуль безопасности | Ключевые положения и контрольные пункты | Техническое обоснование |
|---|---|---|
| Мобильность | • Классификация по массе и максимальной скорости (классы 1–3) • Система предотвращения столкновений с использованием данных нескольких датчиков (LiDAR, визуальное, ультразвуковое, тактильное) • Аварийная остановка, ограничение силы/крутящего момента после столкновения, оценка кинетической энергии • Проверка сценариев прогнозируемого неправильного использования | Исходя из кинетической энергии E = ½mv². Класс 1 ограничивает скорость до ≤ 0.5 м/с. Требуется «отказоустойчивая» конструкция: отказ датчика переводит робота в безопасное состояние. |
| Внешняя манипуляция | • Ограничения по силе контакта для манипуляторов/концевых захватов • Защита от защемления/сдавливания (обратная связь по усилию, мягкое приземление) • Звуковые/визуальные предупреждения в рабочей зоне и прогнозирование траектории | Соответствует ограничениям по силе, предъявляемым к коллаборативным роботам согласно стандарту ISO/TS 15066. Предотвращает травмы от сдавливания или защемления, особенно у уязвимых групп населения (детей, пожилых людей). |
| Взаимодействие человека и робота | • Распознавание уязвимых лиц и адаптивное поведение • Индикация маршрута, звуковые/визуальные сигналы, предупреждения о приближении • Адаптация к условиям внутри и вне помещений | Включает в себя принципы доступности и инклюзивности; робот должен заблаговременно распознавать пользователей с различными возможностями и адаптироваться к ним. |
| Пожарная и электрическая опасность | • Аккумуляторные системы соответствуют стандартам UL 2580 / UL 2271 / UL 62368-1 • Безопасность зарядки в движении, вибро- и ударопрочность • Огнестойкость корпуса, расстояния утечки тока, диэлектрическая стойкость | Мобильные роботы подвергаются более высоким механическим нагрузкам; стандарт предусматривает многоуровневую защиту от перезаряда/перегрева/короткого замыкания и подавление распространения теплового разгона. |
| Функциональная безопасность и программное обеспечение | • Резервирование датчиков, диагностика неисправностей, оценка уровня безопасности (SIL) • Удаленное обновление программного обеспечения в соответствии с UL 5500 • Электромагнитная совместимость и безопасность беспроводной связи | В качестве основы используется структура функциональной безопасности IEC 61508 для обеспечения отказоустойчивости при единичных неисправностях. |
Ключевое новшество UL 3300 — это первый стандарт, который преобразует качественные требования к «безопасности взаимодействия человека и робота» в количественно измеримые и проверяемые инженерные требования, выходящие далеко за рамки традиционных стандартов для бытовой техники (например, UL 60335-1) и дополняющие ISO 13482 (роботы для личной гигиены).
2. UL 60335-2-2019: Описание исследования роботизированного бактерицидного оборудования (роботы для УФ-дезинфекции)
Объем Рассматривается перезаряжаемое автоматизированное мобильное роботизированное бактерицидное оборудование, использующее УФ-излучение для обработки воздуха и поверхностей в нежилых помещениях (больницы, гостиницы, аэропорты, школы и т. д.).
Основные требования безопасности и контрольные точки Стандарт использует модель оценки «целостная система + модульная структура»:
- Безопасность роботизированной базы
- Механическая/электрическая безопасность соответствует стандартам UL 60335-1 + UL 3300 (мобильность, защита от столкновений, безопасность батарей).
- Даже в «незанятом» режиме необходимо поддерживать все меры безопасности при взаимодействии человека с системой SCIEE, чтобы предотвратить случайное проникновение.
- Безопасность при воздействии УФ-излучения
- Проверка интенсивности излучения, дозы и равномерности распределения излучения.
- Многоканальные резервные датчики (блокировка двери, движение, ИК-датчик, камера) обеспечивают принцип «подтверждено отсутствие людей → включить освещение».
- Защита от сбоев: отказ датчика → немедленное отключение лампы.
- Предельные значения воздействия согласно ICNIRP, ANSI/IES RP-27 и др.
- Системы управления и вспомогательные системы
- Соответствует стандарту UL 60730.
- Электромагнитная совместимость в соответствии со стандартом IEC 61000-4.
- Удаленное обновление программного обеспечения в соответствии со стандартом UL 5500.
- Контроль генерации озона (при необходимости).
Инженерное обоснование Роботы, использующие УФ-излучение, сталкиваются с двойной опасностью: присущими им рисками мобильности/столкновений (устраненными в стандарте UL 3300) и необратимым биологическим повреждением от УФ-излучения (воспаление роговицы, канцерогенез кожи). Стандарт предписывает использовать отказоустойчивую логику «отказ датчика → немедленное отключение» и предварительное подтверждение отсутствия оборудования несколькими датчиками, что снижает случайное облучение до инженерно приемлемого уровня.
(Примеры роботов для УФ-дезинфекции, включая системы, сертифицированные по стандарту UL 60335-2-2019.)
3. Взаимосвязь между двумя стандартами
- В стандарте UL 60335-2-2019 прямо указан стандарт UL 3300 для роботизированной базы; следовательно, робот для УФ-дезинфекции, сертифицированный по стандарту UL 60335-2-2019, автоматически соответствует требованиям UL 3300 к мобильности и взаимодействию.
- Роботы общего назначения (для доставки, навигации и т. д.) в основном соответствуют стандарту UL 3300. Роботы с возможностью работы с УФ-излучением должны соответствовать обоим стандартам (или могут быть сертифицированы полностью по стандарту UL 60335-2-2019).
- Оба стандарта обеспечивают функциональную безопасность, электромагнитную совместимость, обновления программного обеспечения и сертификацию на уровне компонентов, образуя замкнутую систему безопасности.
4. Рекомендации по внедрению мер по обеспечению соответствия требованиям.
- Проведите анализ пробелов и оценку рисков (ISO 12100) на этапе проектирования.
- Проведение испытаний прототипа: кинетическая энергия столкновения, предельные значения силы, утечка УФ-излучения, неправильное использование батареи.
- Внедрить заводской контроль и декларацию соответствия в процессе производства.
- Обратитесь в UL Solutions как можно раньше; лаборатории в Китае, Корее и США предлагают комплексную предварительную оценку, тестирование и сертификацию NRTL.
- Следите за будущими изменениями стандартов UL 3300 и рекомендаций OSHA NRTL.
Заключение
Стандарты ANSI/CAN/UL 3300 и UL 60335-2-2019 в совокупности обеспечивают всеобъемлющую техническую основу — от общей безопасности при передвижении до специализированной радиационной безопасности — для сервисных роботов. Полное соответствие не только удовлетворяет требованиям OSHA/NRTL для коммерческого использования, но и существенно снижает риск инцидентов, повышает конкурентоспособность продукции и укрепляет доверие к бренду. В эпоху сосуществования человека и робота стандарты безопасности являются ключевым конкурентным преимуществом.
Референсы
- ANSI/CAN/UL 3300:2024 (Издание 1, пересмотрено 16 апреля 2025 г.), UL Standards & Engagement
- UL 60335-2-2019 (издание 2, 21 марта 2022 г.), UL LLC. Краткое описание исследования.
- Уведомление OSHA в Федеральном реестре (31 декабря 2025 г.)
- Официальные страницы UL Solutions (Потребительские и коммерческие роботы / Роботы для УФ-дезинфекции)
