เนื่องจากหุ่นยนต์บริการ (Service Robots) ถูกนำไปใช้งานมากขึ้นในเชิงพาณิชย์ สาธารณะ และสถานพยาบาล ความปลอดภัยในการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ อันตรายที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ และความเสี่ยงเฉพาะด้าน (เช่น การฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีซี) จึงกลายเป็นประเด็นสำคัญสำหรับหน่วยงานกำกับดูแลและอุตสาหกรรม Underwriters Laboratories (UL) ได้กำหนดมาตรฐานพื้นฐานสองประการ: ANSI/CAN/U3300 (หุ่นยนต์บริการ การสื่อสาร ข้อมูล การศึกษา และความบันเทิง — หุ่นยนต์ SCIEE) และ UL 60335-2-2019 (โครงร่างการสืบสวนสำหรับอุปกรณ์ฆ่าเชื้อโรคแบบหุ่นยนต์) โดยรวมแล้ว สิ่งเหล่านี้ประกอบกันเป็นกรอบการปฏิบัติตามกฎระเบียบหลักสำหรับหุ่นยนต์บริการ
มาตรฐาน ANSI/CAN/UL 3300 (ฉบับที่ 1 เผยแพร่เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม 2024 แก้ไขเพิ่มเติมเมื่อวันที่ 16 เมษายน 2025 ได้รับการอนุมัติจาก ANSI/SCC เมื่อวันที่ 16 เมษายน 2025) ได้ถูกเพิ่มเข้าไปในรายการมาตรฐานการทดสอบที่เหมาะสมของโครงการ OSHA NRTL อย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2025 ส่วนมาตรฐาน UL 60335-2-2019 (ฉบับที่ 2 เผยแพร่เมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2022) กล่าวถึงอุปกรณ์ฆ่าเชื้อโรคแบบหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติที่สามารถชาร์จไฟได้ โดยหลักคือหุ่นยนต์ฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีซี
บทความนี้ให้รายละเอียดเชิงเทคนิคเกี่ยวกับขอบเขต ข้อกำหนดหลัก ข้อกำหนดการทดสอบ และหลักการทางวิศวกรรมพื้นฐานอย่างละเอียด
1. ANSI/CAN/UL 3300: มาตรฐานความปลอดภัยทั่วไปสำหรับหุ่นยนต์ SCIEE
ขอบเขต มาตรฐานนี้ใช้กับหุ่นยนต์บริการ หุ่นยนต์สื่อสาร/ข้อมูล หุ่นยนต์เพื่อการศึกษา/ความบันเทิง หุ่นยนต์เพื่อนคู่ใจ หุ่นยนต์ส่งของ หุ่นยนต์บริการเคลื่อนที่ หุ่นยนต์ขนส่งผู้โดยสาร หุ่นยนต์ใช้ในครัวเรือน หุ่นยนต์ช่วยเหลือทางกายภาพ โครงกระดูกภายนอก หุ่นยนต์รักษาความปลอดภัย/นำทาง หุ่นยนต์ควบคุมระยะไกล หุ่นยนต์ร้านอาหาร/ค้าปลีก และหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ โดยมุ่งเน้นที่ความเสี่ยงด้านกลไก ไฟฟ้า และการปฏิสัมพันธ์ในสถานการณ์การอยู่ร่วมกันอย่างใกล้ชิดระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์
ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยหลักและโครงร่างการทดสอบ มาตรฐาน UL 3300 ใช้แนวทางการป้องกันแบบแบ่งระดับตามการประเมินความเสี่ยง โดยจัดแบ่งเป็นโมดูลดังต่อไปนี้:
| โมดูลความปลอดภัย | เนื้อหาหลักและจุดทดสอบ | เหตุผลทางเทคนิค |
|---|---|---|
| Mobility | • การจำแนกประเภทตามมวลและความเร็วสูงสุด (คลาส 1–3) • การหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางโดยใช้ข้อมูลจากหลายเซ็นเซอร์ (LiDAR, ระบบภาพ, อัลตราโซนิก, ระบบสัมผัส) • การหยุดฉุกเฉิน การจำกัดแรง/แรงบิดหลังการชน การจัดระดับพลังงานจลน์ • การตรวจสอบความถูกต้องของสถานการณ์การใช้งานผิดวิธีที่คาดการณ์ได้ | อ้างอิงจากพลังงานจลน์ E = ½mv² คลาส 1 จำกัดความเร็วไว้ที่ ≤ 0.5 ม./วินาที ต้องมีการออกแบบ "ป้องกันความล้มเหลว": หากเซ็นเซอร์ทำงานผิดพลาด หุ่นยนต์จะเข้าสู่สถานะปลอดภัย |
| การจัดการภายนอก | • ขีดจำกัดแรงสัมผัสสำหรับแขน/ส่วนปลายของหุ่นยนต์ • การป้องกันการหนีบ/การบีบอัด (การตอบสนองแรง, การลงจอดอย่างนุ่มนวล) • สัญญาณเตือนด้วยเสียง/ภาพ และการคาดการณ์เส้นทางในพื้นที่ปฏิบัติการ | สอดคล้องกับข้อจำกัดด้านแรงของหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานตามมาตรฐาน ISO/TS 15066 ป้องกันการบาดเจ็บจากการถูกบีบอัดหรือหนีบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มประชากรที่มีความเสี่ยงสูง (เด็ก ผู้สูงอายุ) |
| ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ | • การระบุบุคคลที่มีความเสี่ยงและพฤติกรรมที่ปรับตัวได้ • การระบุเส้นทาง สัญญาณเสียง/ภาพ สัญญาณเตือนระยะใกล้ • ความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมภายใน/ภายนอกอาคาร | ผสานรวมหลักการด้านการเข้าถึงและความครอบคลุม โดยหุ่นยนต์ต้องสามารถรับรู้และปรับตัวให้เข้ากับผู้ใช้ที่มีความสามารถแตกต่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ |
| อันตรายจากไฟไหม้และไฟฟ้า | • ระบบแบตเตอรี่ตามมาตรฐาน UL 2580 / UL 2271 / UL 62368-1 • ความปลอดภัยในการชาร์จขณะเคลื่อนที่ ความทนทานต่อการสั่นสะเทือน/การตกกระแทก • ความสามารถในการติดไฟของตัวเครื่อง ระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้า และความทนทานต่อฉนวนไฟฟ้า | หุ่นยนต์เคลื่อนที่ต้องเผชิญกับแรงเค้นทางกลที่มากกว่า มาตรฐานจึงกำหนดให้ต้องมีระบบป้องกันการชาร์จไฟเกิน/ความร้อนสูงเกิน/ไฟฟ้าลัดวงจรแบบหลายชั้น และการระงับการลุกลามของความร้อนสูงเกินไป |
| ความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันและซอฟต์แวร์ | • ระบบสำรองเซ็นเซอร์ การวินิจฉัยข้อผิดพลาด การประเมินระดับความปลอดภัย (SIL) • การอัปเดตซอฟต์แวร์ระยะไกลตามมาตรฐาน UL 5500 • ความปลอดภัยด้าน EMC และการสื่อสารไร้สาย | อ้างอิงถึงกรอบความปลอดภัยเชิงฟังก์ชัน IEC 61508 เพื่อให้มั่นใจถึงความทนทานต่อความผิดพลาดเพียงครั้งเดียว |
นวัตกรรมสำคัญ UL 3300 เป็นมาตรฐานแรกที่เปลี่ยน "ความปลอดภัยในการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์" ในเชิงคุณภาพ ให้เป็นข้อกำหนดทางวิศวกรรมที่วัดผลได้และตรวจสอบได้ ซึ่งก้าวไปไกลกว่ามาตรฐานเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบดั้งเดิม (เช่น UL 60335-1) และเสริมมาตรฐาน ISO 13482 (หุ่นยนต์ดูแลส่วนบุคคล)
2. UL 60335-2-2019: โครงร่างการตรวจสอบสำหรับอุปกรณ์ฆ่าเชื้อโรคแบบหุ่นยนต์ (หุ่นยนต์ฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีซี)
ขอบเขต ครอบคลุมถึงอุปกรณ์หุ่นยนต์ฆ่าเชื้อโรคเคลื่อนที่อัตโนมัติแบบชาร์จไฟได้ ซึ่งใช้รังสี UVC ในการฆ่าเชื้อโรคในอากาศและพื้นผิวในพื้นที่ที่ไม่มีผู้คนอาศัยอยู่ (เช่น โรงพยาบาล โรงแรม สนามบิน โรงเรียน เป็นต้น)
ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยหลักและจุดทดสอบ มาตรฐานนี้ใช้รูปแบบการประเมินแบบ “ทั้งระบบ + แบบแยกส่วน”
- ความปลอดภัยของฐานหุ่นยนต์
- เอกสารอ้างอิงด้านความปลอดภัยทางกล/ไฟฟ้า: UL 60335-1 + UL 3300 (การเคลื่อนที่, การป้องกันการชน, ความปลอดภัยของแบตเตอรี่)
- แม้ในโหมด "ไม่มีผู้ใช้งาน" ก็ต้องคงไว้ซึ่งมาตรการป้องกันการเข้าใช้งานโดยมนุษย์ของ SCIEE อย่างเต็มรูปแบบ เพื่อป้องกันการเข้าใช้งานโดยไม่ตั้งใจ
- ความปลอดภัยจากรังสี UVC
- การทดสอบความเข้มของรังสี ปริมาณรังสี และความสม่ำเสมอของรังสี
- เซ็นเซอร์สำรองหลายตัว (ระบบล็อคประตู, การเคลื่อนไหว, อินฟราเรด, กล้อง) บังคับใช้กฎ “ยืนยันว่าไม่มีคนอยู่ → เปิดไฟ”
- ระบบป้องกันความผิดพลาด: หากเซ็นเซอร์ทำงานผิดพลาด → ไฟจะดับลงทันที
- ขีดจำกัดการสัมผัสตามมาตรฐาน ICNIRP, ANSI/IES RP-27 เป็นต้น
- ระบบควบคุมและระบบสนับสนุน
- ระบบควบคุมเป็นไปตามมาตรฐาน UL 60730
- EMC ตามมาตรฐาน IEC 61000-4 series
- การอัปเดตซอฟต์แวร์จากระยะไกลตามมาตรฐาน UL 5500
- การควบคุมการสร้างโอโซน (ถ้ามี)
เหตุผลทางวิศวกรรม หุ่นยนต์ UVC เผชิญกับอันตรายสองประการ ได้แก่ ความเสี่ยงด้านการเคลื่อนที่/การชน (ซึ่งได้รับการแก้ไขโดยมาตรฐาน UL 3300) และความเสียหายทางชีวภาพที่ไม่สามารถแก้ไขได้จากรังสี UVC (เช่น การอักเสบของกระจกตา การเกิดมะเร็งผิวหนัง) มาตรฐานนี้กำหนดให้มีตรรกะการทำงานที่ปลอดภัยในกรณีที่เซ็นเซอร์ทำงานผิดพลาด → ปิดระบบทันที และการตรวจสอบก่อนการฉายรังสีด้วยเซ็นเซอร์หลายตัวว่าไม่มีสิ่งใดอยู่ เพื่อลดความเสี่ยงจากการสัมผัสรังสีโดยไม่ตั้งใจให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ทางวิศวกรรม
(ตัวอย่างหุ่นยนต์ฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีซี รวมถึงระบบที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน UL 60335-2-2019)
3. ความสัมพันธ์ระหว่างมาตรฐานทั้งสอง
- มาตรฐาน UL 60335-2-2019 อ้างอิงถึงมาตรฐาน UL 3300 สำหรับฐานหุ่นยนต์อย่างชัดเจน ดังนั้น หุ่นยนต์ฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีซีที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน UL 60335-2-2019 จึงตรงตามข้อกำหนดด้านการเคลื่อนที่และการโต้ตอบของมาตรฐาน UL 3300 โดยอัตโนมัติ
- หุ่นยนต์บริการทั่วไป (เช่น หุ่นยนต์ส่งของ หุ่นยนต์นำทาง ฯลฯ) ส่วนใหญ่เป็นไปตามมาตรฐาน UL 3300 ส่วนหุ่นยนต์ที่มีความสามารถในการทำงานภายใต้แสง UVC จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานทั้งสอง (หรืออาจได้รับการรับรองทั้งหมดภายใต้มาตรฐาน UL 60335-2-2019)
- มาตรฐานทั้งสองสนับสนุนความปลอดภัยเชิงฟังก์ชัน, EMC, การอัปเดตซอฟต์แวร์ และการรับรองระดับส่วนประกอบ ซึ่งก่อให้เกิดระบบความปลอดภัยแบบครบวงจร
4. ข้อเสนอแนะในการดำเนินการตามข้อกำหนด
- ดำเนินการวิเคราะห์ช่องว่างและประเมินความเสี่ยง (ISO 12100) ในขั้นตอนการออกแบบ
- ดำเนินการทดสอบต้นแบบ: พลังงานจลน์จากการชน ขีดจำกัดแรง การรั่วไหลของ UVC การใช้งานแบตเตอรี่อย่างไม่เหมาะสม
- ดำเนินการตรวจสอบโรงงานและออกใบรับรองความสอดคล้องระหว่างกระบวนการผลิต
- ติดต่อ UL Solutions ตั้งแต่เนิ่นๆ ห้องปฏิบัติการในจีน เกาหลี และสหรัฐอเมริกา ให้บริการแบบครบวงจร ตั้งแต่การประเมินเบื้องต้น การทดสอบ และการรับรอง NRTL
- ติดตามการแก้ไขเพิ่มเติมในอนาคตของมาตรฐาน UL 3300 และแนวทางปฏิบัติของ OSHA NRTL
สรุป
มาตรฐาน ANSI/CAN/UL 3300 และ UL 60335-2-2019 ร่วมกันมอบกรอบทางเทคนิคที่ครอบคลุม ตั้งแต่ความปลอดภัยในการเคลื่อนที่ทั่วไปไปจนถึงความปลอดภัยจากรังสีเฉพาะทาง สำหรับหุ่นยนต์บริการ การปฏิบัติตามมาตรฐานอย่างครบถ้วนไม่เพียงแต่จะตรงตามข้อกำหนดของ OSHA/NRTL สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์เท่านั้น แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงจากอุบัติเหตุ เพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ และสร้างความไว้วางใจในแบรนด์ได้อย่างมาก ในยุคที่มนุษย์และหุ่นยนต์อยู่ร่วมกัน มาตรฐานความปลอดภัยจึงเป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขันที่สำคัญ
อ้างอิง
- ANSI/CAN/UL 3300:2024 (ฉบับที่ 1 แก้ไขเพิ่มเติมเมื่อวันที่ 16 เมษายน 2025) มาตรฐานและการมีส่วนร่วมของ UL
- UL 60335-2-2019 (ฉบับที่ 2, 21 มีนาคม 2022), UL LLC โครงร่างการตรวจสอบ
- ประกาศในวารสารราชกิจจานุเบกษาของ OSHA (31 ธันวาคม 2025)
- หน้าเว็บทางการของ UL Solutions (หุ่นยนต์สำหรับผู้บริโภคและเชิงพาณิชย์ / หุ่นยนต์ฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีซี)
