Khi robot dịch vụ (Service Robots) ngày càng được triển khai rộng rãi trong môi trường thương mại, công cộng và chăm sóc sức khỏe, an toàn tương tác giữa người và robot, các mối nguy hiểm liên quan đến khả năng di chuyển và các rủi ro cụ thể của ứng dụng (như khử trùng bằng tia UVC) đã trở thành mối quan ngại quan trọng đối với các cơ quan quản lý và ngành công nghiệp. Tổ chức Underwriters Laboratories (UL) đã thiết lập hai tiêu chuẩn nền tảng: ANSI/CAN/UL 3300 (Robot phục vụ, liên lạc, thông tin, giáo dục và giải trí — Robot SCIEE) và UL 60335-2-2019 (Đề cương điều tra đối với thiết bị diệt khuẩn tự động bằng robot). Cả hai yếu tố này cùng nhau tạo thành khuôn khổ tuân thủ chính cho robot dịch vụ.
Tiêu chuẩn ANSI/CAN/UL 3300 (Phiên bản 1, xuất bản ngày 14 tháng 5 năm 2024; sửa đổi ngày 16 tháng 4 năm 2025; được ANSI/SCC phê duyệt ngày 16 tháng 4 năm 2025) đã chính thức được thêm vào Danh sách các Tiêu chuẩn Thử nghiệm Phù hợp của Chương trình OSHA NRTL vào ngày 31 tháng 12 năm 2025. Tiêu chuẩn UL 60335-2-2019 (Phiên bản 2, xuất bản ngày 21 tháng 3 năm 2022) đề cập đến thiết bị diệt khuẩn robot di động tự động có thể sạc lại, chủ yếu là robot khử trùng bằng tia UVC.
Bài viết này cung cấp phân tích kỹ thuật chi tiết về phạm vi, các điều khoản chính, yêu cầu kiểm thử và các nguyên tắc kỹ thuật cơ bản.
1. ANSI/CAN/UL 3300: Tiêu chuẩn an toàn chung cho robot khoa học và công nghệ
Phạm vi Tiêu chuẩn này áp dụng cho robot dịch vụ, robot giao tiếp/thông tin, robot giáo dục/giải trí, robot đồng hành, robot giao hàng, robot dịch vụ di động, robot chở khách, robot gia dụng, robot hỗ trợ vật lý, khung xương ngoài, robot an ninh/hướng dẫn, robot điều khiển từ xa, robot nhà hàng/bán lẻ và robot hình người. Tiêu chuẩn tập trung vào các rủi ro về cơ khí, điện và tương tác trong các tình huống cùng tồn tại ở khoảng cách gần giữa người và robot.
Các yêu cầu an toàn cốt lõi và đề cương kiểm tra Tiêu chuẩn UL 3300 sử dụng phương pháp bảo vệ phân cấp dựa trên đánh giá rủi ro, được tổ chức thành các mô-đun sau:
| Mô-đun an toàn | Các điều khoản chính và điểm kiểm tra | Cơ sở kỹ thuật |
|---|---|---|
| Di động | • Phân loại theo khối lượng và tốc độ tối đa (Hạng 1–3) • Tránh chướng ngại vật bằng sự kết hợp đa cảm biến (LiDAR, thị giác, siêu âm, xúc giác) • Dừng khẩn cấp, giới hạn lực/mô-men xoắn sau va chạm, phân loại động năng • Xác thực các kịch bản sử dụng sai có thể dự đoán trước | Dựa trên động năng E = ½mv². Giới hạn tốc độ của loại 1 là ≤ 0.5 m/s. Yêu cầu thiết kế "an toàn khi gặp sự cố": lỗi cảm biến sẽ buộc robot chuyển sang trạng thái an toàn. |
| Thao tác bên ngoài | • Giới hạn lực tiếp xúc cho cánh tay/đầu cuối robot • Bảo vệ chống kẹp/nghiền (phản hồi lực, hạ cánh nhẹ nhàng) • Cảnh báo bằng âm thanh/hình ảnh trong khu vực hoạt động và dự đoán đường đi | Tuân thủ giới hạn lực của robot cộng tác theo tiêu chuẩn ISO/TS 15066. Ngăn ngừa thương tích do bị nghiền nát hoặc kẹp, đặc biệt là đối với các đối tượng dễ bị tổn thương (trẻ em, người già). |
| Tương tác Người-Robot | • Nhận diện người dễ bị tổn thương và hành vi thích ứng • Chỉ dẫn đường đi, tín hiệu âm thanh/hình ảnh, cảnh báo khoảng cách • Khả năng thích ứng với môi trường trong nhà/ngoài trời | Tích hợp các nguyên tắc về khả năng tiếp cận và tính toàn diện; robot phải chủ động cảm nhận và điều chỉnh phù hợp với người dùng có khả năng khác nhau. |
| Nguy cơ cháy nổ và điện giật | • Hệ thống pin theo tiêu chuẩn UL 2580 / UL 2271 / UL 62368-1 • An toàn khi sạc di động, khả năng chống rung/rơi • Khả năng chống cháy của vỏ, khoảng cách rò rỉ điện, khả năng chịu điện môi | Robot di động phải chịu ứng suất cơ học lớn hơn; tiêu chuẩn yêu cầu bảo vệ nhiều lớp chống quá tải/quá nhiệt/ngắn mạch và ngăn chặn sự lan truyền hiện tượng quá nhiệt. |
| An toàn chức năng & Phần mềm | • Khả năng dự phòng cảm biến, chẩn đoán lỗi, đánh giá SIL • Cập nhật phần mềm từ xa theo tiêu chuẩn UL 5500 • An toàn EMC và truyền thông không dây | Tham khảo khung an toàn chức năng IEC 61508 để đảm bảo khả năng chịu lỗi đơn lẻ. |
Điểm đột phá chính: UL 3300 là tiêu chuẩn đầu tiên chuyển đổi khái niệm định tính về “an toàn tương tác giữa người và robot” thành các yêu cầu kỹ thuật có thể định lượng và kiểm chứng được, vượt xa các tiêu chuẩn thiết bị truyền thống (ví dụ: UL 60335-1) và bổ sung cho tiêu chuẩn ISO 13482 (robot chăm sóc cá nhân).
2. UL 60335-2-2019: Đề cương điều tra đối với thiết bị diệt khuẩn tự động (Robot khử trùng bằng tia UVC)
Phạm vi Bao gồm thiết bị diệt khuẩn tự động di động có thể sạc lại, sử dụng tia UVC để xử lý không khí và bề mặt trong các khu vực không có người (bệnh viện, khách sạn, sân bay, trường học, v.v.).
Các yêu cầu an toàn cốt lõi và các điểm kiểm tra Tiêu chuẩn này sử dụng mô hình đánh giá “toàn hệ thống + mô-đun”:
- An toàn của đế robot
- Các tiêu chuẩn an toàn cơ khí/điện tham khảo: UL 60335-1 + UL 3300 (an toàn khi di chuyển, chống va chạm, an toàn pin).
- Ngay cả ở chế độ "không có người sử dụng", các biện pháp bảo vệ tương tác người dùng đầy đủ của SCIEE vẫn phải được duy trì để ngăn ngừa việc vô tình xâm nhập.
- An toàn bức xạ UVC
- Kiểm tra cường độ chiếu xạ, liều lượng và độ đồng đều.
- Hệ thống cảm biến đa lớp dự phòng (khóa cửa, chuyển động, hồng ngoại, camera) thực thi quy trình “xác nhận không có người → bật đèn”.
- Chế độ an toàn: lỗi cảm biến → đèn tắt ngay lập tức.
- Giới hạn phơi nhiễm theo ICNIRP, ANSI/IES RP-27, v.v.
- Hệ thống điều khiển và phụ trợ
- Các bộ điều khiển tuân theo tiêu chuẩn UL 60730.
- EMC theo tiêu chuẩn IEC 61000-4.
- Cập nhật phần mềm từ xa theo tiêu chuẩn UL 5500.
- Kiểm soát quá trình tạo ozone (nếu có).
Cơ sở kỹ thuật Robot sử dụng tia UVC đối mặt với hai mối nguy hiểm: rủi ro va chạm/di chuyển vốn có (được giải quyết bởi tiêu chuẩn UL 3300) và tổn thương sinh học không thể phục hồi do tia UVC (viêm giác mạc, ung thư da). Tiêu chuẩn này quy định logic an toàn "lỗi cảm biến → tắt máy ngay lập tức" và xác nhận không có người sử dụng bằng nhiều cảm biến trước khi chiếu xạ, giảm thiểu sự tiếp xúc ngẫu nhiên xuống mức chấp nhận được về mặt kỹ thuật.
(Ví dụ về robot khử trùng bằng tia UVC, bao gồm các hệ thống được chứng nhận theo tiêu chuẩn UL 60335-2-2019.)
3. Mối quan hệ tương hỗ giữa hai tiêu chuẩn
- Tiêu chuẩn UL 60335-2-2019 đề cập rõ ràng đến tiêu chuẩn UL 3300 đối với phần đế robot; do đó, một robot khử trùng bằng tia UVC được chứng nhận theo tiêu chuẩn UL 60335-2-2019 sẽ tự động đáp ứng các yêu cầu về khả năng di chuyển và tương tác của tiêu chuẩn UL 3300.
- Robot dịch vụ thông thường (giao hàng, hướng dẫn, v.v.) chủ yếu tuân theo tiêu chuẩn UL 3300. Robot có khả năng UVC phải đáp ứng cả hai tiêu chuẩn (hoặc có thể được chứng nhận hoàn toàn theo UL 60335-2-2019).
- Cả hai tiêu chuẩn đều hỗ trợ an toàn chức năng, tương thích điện từ (EMC), cập nhật phần mềm và chứng nhận ở cấp độ linh kiện, tạo thành một hệ thống an toàn khép kín.
4. Các khuyến nghị về việc thực hiện tuân thủ
- Tiến hành phân tích khoảng cách và đánh giá rủi ro (ISO 12100) ở giai đoạn thiết kế.
- Tiến hành thử nghiệm nguyên mẫu: động năng va chạm, giới hạn lực, rò rỉ tia cực tím, lạm dụng pin.
- Tiến hành kiểm tra nhà máy và lập Biên bản hợp quy trong quá trình sản xuất.
- Hãy liên hệ với UL Solutions ngay từ đầu; các phòng thí nghiệm tại Trung Quốc, Hàn Quốc và Hoa Kỳ cung cấp dịch vụ trọn gói từ đánh giá sơ bộ, thử nghiệm đến chứng nhận NRTL.
- Theo dõi các bản sửa đổi trong tương lai của hướng dẫn UL 3300 và OSHA NRTL.
Kết luận
Tiêu chuẩn ANSI/CAN/UL 3300 và UL 60335-2-2019 cùng nhau tạo nên một khung kỹ thuật toàn diện—từ an toàn di chuyển chung đến an toàn bức xạ chuyên biệt—cho robot dịch vụ. Việc tuân thủ đầy đủ không chỉ đáp ứng các yêu cầu của OSHA/NRTL để triển khai thương mại mà còn giảm đáng kể rủi ro sự cố, nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm và xây dựng niềm tin thương hiệu. Trong kỷ nguyên cùng tồn tại giữa con người và robot, các tiêu chuẩn an toàn là một lợi thế cạnh tranh cốt lõi.
dự án
- ANSI/CAN/UL 3300:2024 (Phiên bản 1, sửa đổi ngày 16 tháng 4 năm 2025), Tiêu chuẩn & Sự tham gia của UL
- UL 60335-2-2019 (Phiên bản 2, ngày 21 tháng 3 năm 2022), Đề cương điều tra của UL LLC
- Thông báo của OSHA trên Công báo Liên bang (ngày 31 tháng 12 năm 2025)
- Trang chính thức của UL Solutions (Robot dành cho người tiêu dùng và thương mại / Robot khử trùng bằng tia UVC)
