औद्योगिक रोबोट का उपयोग करते समय सुरक्षा सुनिश्चित करना

औद्योगिक रोबोट बढ़ते खतरे के अधीन है। एक जापानी कारखाने में रोबोट के कार्यों से मानव मृत्यु का पहला मामला दर्ज किया गया था। सेवा तकनीशियन, जो कार्य क्षेत्र में था, ने रोबोट के बंद होने पर राउटर की समस्या का निवारण किया और रोबोट को मशीन से जोड़ा। मैनिपुलेटर ने लगभग 1 मीटर/सेकेंड की गति से चलते हुए रेगुलेटर को दबाया और उसे कुचल दिया।

प्रति वर्ष औसतन प्रति 100 औद्योगिक रोबोटों में एक दुर्घटना होती है। रोबोट तकनीकी परिसर के संचालन के 14 दिनों के दौरान लगभग 3 दर्दनाक स्थितियां होती हैं।

रोबोट के काम के दौरान चोटों के मुख्य कारण हैं:

• इसके प्रशिक्षण और कार्य की प्रक्रिया में रोबोट की अप्रत्याशित क्रियाएं;
• रोबोट की मरम्मत और सेटअप में त्रुटियां;
• रोबोट के स्वचालित संचालन के दौरान कार्य क्षेत्र में ऑपरेटर की उपस्थिति;
• नियंत्रण कक्ष को रोबोट के कार्य क्षेत्र में रखना;
• सुरक्षात्मक उपकरणों की खराबी या बंद होना।

अधिकांश चोटें नियंत्रण उपकरण की खराबी और प्रोग्रामिंग त्रुटियों के कारण होती हैं।

लघुकथा "द ट्रैम्प" (1942) में, अमेरिकी विज्ञान कथा लेखक इसहाक असिमोव ने रोबोटिक्स की सुरक्षा के लिए तीन कानून तैयार किए:

• रोबोट को अपने कार्यों या निष्क्रियताओं से किसी व्यक्ति को नुकसान नहीं पहुंचाना चाहिए;
• रोबोट को व्यक्ति द्वारा दिए गए आदेशों का पालन करना चाहिए, सिवाय इसके कि जब वे आदेश पहले नियम का खंडन करते हैं;
• यदि रोबोट पहले और दूसरे कानूनों का खंडन नहीं करता है तो उसे अपनी सुरक्षा का ध्यान रखना चाहिए।

प्रोग्रामिंग (शिक्षण) और रोबोट के संचालन के दौरान ऑपरेटर और रोबोट के बीच सीधे संपर्क की तीन संभावनाएँ हैं: रोबोट के साथ सीधा काम, साथ ही इसकी मरम्मत और रखरखाव के दौरान।

सुरक्षा सुनिश्चित करने का मुख्य साधन रोबोट के कार्य क्षेत्र में एक बिंदु पर एक व्यक्ति और रोबोट के चलने वाले हिस्सों की एक साथ उपस्थिति को रोकना है। सुरक्षात्मक उपकरणों को कार्य क्षेत्र के उन क्षेत्रों में रोबोटिक तत्वों की आवाजाही को रोकना चाहिए जहां व्यक्ति स्थित है। यदि बिजली अचानक चली जाती है, तो रोबोट के लिंक की गति बंद हो जानी चाहिए।

कार्य क्षेत्र वह स्थान है जिसमें मैनिपुलेटर या रोबोट का कार्य निकाय स्थित हो सकता है। यह लिंक के आयाम, उनके आंदोलनों और जोड़तोड़ की गतिज योजना पर निर्भर करता है। कार्य क्षेत्र को मैनिपुलेटर विवरण में सेट किया गया है।

सुरक्षा क्षेत्रों के तीन स्तरों को अक्सर परिभाषित किया जाता है:

• रोबोट स्टेशन के कार्य क्षेत्र की सीमा पर एक कर्मचारी की उपस्थिति का पता लगाना;
• रोबोट के आंदोलन की सीमा के बाहर और भीतर स्टेशन के कवरेज क्षेत्र में किसी व्यक्ति की उपस्थिति का पता लगाना;
• रोबोट के साथ सीधा संपर्क या उसके हाथ के करीब।

निलंबित रोबोट के रास्ते में, लोगों और उपकरणों को परिवहन की गई वस्तुओं के अचानक गिरने से बचाने के लिए जाल लगाए जाने चाहिए। कार्यक्रम निष्पादन निगरानी उपकरण कार्य क्षेत्र में विशिष्ट बिंदुओं पर रोबोट लिंक की घटना को नियंत्रित करते हैं। वे पथ स्विच हो सकते हैं जो एक लिंक के एक बिंदु से गुजरने पर ट्रिगर होते हैं।

पर्यावरण के साथ रोबोट की बातचीत को नियंत्रित करने के लिए उपकरण लिंक ड्राइव को बंद कर देते हैं जब आंदोलन का प्रतिरोध बढ़ जाता है, उदाहरण के लिए, जब लिंक में से एक बाधा को छूता है। लोड को मापने के लिए टॉर्क सेंसर या स्पर्श सेंसर का उपयोग किया जाता है।

कार्य क्षेत्र की बाड़ जाल की बाड़ और प्रकाश अवरोधों की सहायता से की जाती है। लोगों को कार्य क्षेत्र में प्रवेश करने से रोकने के लिए अक्सर मेष बाड़ का उपयोग किया जाता है।

हालांकि, रोबोट के साथ क्षेत्र को पूरी तरह से बंद करना हमेशा संभव नहीं होता है। यदि, उदाहरण के लिए, प्राप्त करने वाले कन्वेयर का उपयोग किया जाता है, अर्थात, ऐसी सतहें जो बाड़ नहीं लगाती हैं, जिसके माध्यम से अनधिकृत व्यक्ति कार्य क्षेत्र में प्रवेश कर सकते हैं। ऐसे क्षेत्र ऑप्टिकल (प्रकाश) बाधाओं से सुरक्षित होते हैं।

प्रकाश अवरोधक प्रकाश उत्सर्जक के लिए एक स्टैंड है और फोटोडेटेक्टर के लिए एक स्टैंड है। यदि प्रत्येक फोटोरिसीवर संबंधित प्रकाश उत्सर्जक से प्रकाश प्राप्त करता है, तो रोबोटिक कॉम्प्लेक्स काम करता है। प्रकाश उत्सर्जक माउंट और फोटोडेटेक्टर माउंट के बीच किसी वस्तु की उपस्थिति से प्रकाश किरण पार हो जाएगी, जिससे उपकरण बंद हो जाएगा।

रोबोटिक कॉम्प्लेक्स को सभी तरफ से घेरने के लिए कई लाइट बैरियर का इस्तेमाल किया जाता है।

प्रकाश बाधाओं के साथ कार्य क्षेत्र की बाड़ लगाना: 1 — तकनीकी उपकरण, 2 — रोबोट, 3 — प्रकाश उत्सर्जक, 4 — फोटो डिटेक्टर

कार्य क्षेत्र के प्रवेश क्षेत्रों को स्वचालित लॉकिंग और अनलॉकिंग सिस्टम के साथ बिजली के ताले से सुरक्षित किया जाता है। इस तरह, शटर तभी रिलीज़ होता है जब रोबोट अक्षम हो जाता है। कार्य क्षेत्र में अतिरिक्त सुरक्षा बटन किसी व्यक्ति को अनधिकृत लोगों द्वारा रोबोट के अनियंत्रित सक्रियण से बचा सकते हैं।

सुरक्षा प्रणाली को आमतौर पर चेतावनी रोशनी और सायरन के उपयोग से पूरक किया जाता है, और स्वयं रोबोट और उसके चलने वाले हिस्से चमकीले रंग के होते हैं।

अतिरिक्त सुरक्षा उन उपकरणों का उपयोग है जो रोबोट के कार्य क्षेत्र में किसी व्यक्ति की उपस्थिति का पता लगाते हैं।

विभिन्न मानव उपस्थिति पहचान प्रणालियां वर्तमान में उपयोग में हैं। उदाहरण के लिए, यह हो सकता है: माइक्रोवेव विकिरण का पता लगाना (डॉपलर प्रभाव का उपयोग करना), निष्क्रिय और सक्रिय अवरक्त विकिरण का पता लगाना, दृष्टि प्रणाली, धारिता में परिवर्तन, दबाव, अल्ट्रासाउंड का उपयोग आदि।

औद्योगिक रोबोटों का उपयोग करते समय सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, कार्यस्थल काम के एक पदानुक्रम और इसलिए विभिन्न जिम्मेदारियों का उपयोग करते हैं। सभी गतिविधियों के लिए उपयुक्त प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है। रोबोट के साथ काम करने के लिए तीन प्रकार के कर्मचारियों को सौंपा गया है: ऑपरेटर, प्रोग्रामर और रखरखाव इंजीनियर, प्रत्येक के पास अलग-अलग कार्य और शक्तियाँ हैं।

ऑपरेटर रोबोट नियंत्रक को चालू और बंद कर सकता है और ऑपरेटर पैनल से रोबोट को चालू कर सकता है। रोबोट के कार्य क्षेत्र में प्रवेश करना सख्त मना है। यह गतिविधि प्रोग्रामर्स और सर्विस इंजीनियरों के लिए उपयुक्त प्रशिक्षण के साथ अभिप्रेत है।इसके अलावा, प्रोग्रामर और इंजीनियर रोबोट प्रबंधन और प्रोग्रामिंग, कमीशनिंग और रखरखाव के लिए जिम्मेदार हैं।