SafetyLab kolik ještě smí

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Hlídání rychlosti a vzdálenosti

Druhý způsob, jak sdílet prostor: k dotyku vůbec nedojít. Robot smí jet rychle, dokud je člověk daleko, a jak se přibližuje, zpomaluje — až do nuly. Otázka zní, jaká vzdálenost je „daleko“.

Sp = Sh + Sr + Ss + C + Zd + Zrochranná vzdálenost
ČlenCo pokrýváKolik obvykle
Shčlověk jde dál po celou dobu reakce i brzděníčasto největší
Srrobot ještě jede, než systém zareagujemalé
Ssdráha brzděníroste s druhou mocninou
Cdosah paže — kolik ruky proleze, než ji čidlo uvidí850 mm
Zd, Zrnejistota čidla a nejistota polohy robotudesítky až stovky mm
581125850ochranná vzdálenost, po dílech1789 mmčlověk jde dál581 mm32 %robot než zareaguje113 mm6 %robot při brzdění125 mm7 %dosah paže C850 mm48 %nejistota čidla + robotu120 mm7 %robotčlověkS_p
Vyjde 1789 mm, z toho je ale jen 13 % vlastní pohyb robotu. Zbytek je člověk, dosah paže a nejistoty.
Obráceně: v buňce hluboké 2 m by robot směl 1265 mm/s. Kdo počítá s pevnou dobou zastavení, dostane 1497 mm/s — o 18 % víc, než smí. Doba zastavení totiž sama roste s rychlostí, a člověk jde celou tu dobu dál.
Rozlož si tu vzdálenost na díly. Vlastní pohyb robotu je z ní menšina — zbytek je člověk, dosah a nejistoty.

Člen, který se zapomíná

Sh je vzdálenost, kterou ujde člověk, a to i během brzdění robotu. Norma pro to bere 1600 mm/s (chůze) nebo 2000 mm/s (ruka). Naměřené hodnoty z NIST: běžná chůze 1250–1510 mm/s, rychlá 1710–1840 mm/s — takže 2000 mm/s je poctivý nejhorší případ, ne přehnaná opatrnost.

Past: doba zastavení není konstanta

Kdo počítá s pevným TS, dostane vyšší dovolenou rychlost, než smí. Doba zastavení totiž sama roste s rychlostí, a člověk jde po celou tu dobu dál. Když se to dosadí správně, vyjde kvadratická rovnice, ne lineární:

12a vR² + ( TR + vHa ) vR + ( vHTR + C + Z − S ) = 0dovolená rychlost při dané vzdálenosti

A past, o které normy mlčí

Rovnice počítá s tím, že se rychlosti vědí. Rychlost robotu ano — ta je v řízení. Rychlost člověka ne. NIST na to upozorňuje přímo: není žádná norma na měření polohy člověka a reakční doba čidla se také neměří jednotně; jejich vlastní měření dalo 0,113 s ± 0,019 s. Ta nejistota se pak násobí rychlostí člověka a vyleze z ní Zd — člen, který se hádá, ne počítá.

Proto se SSM a PFL v praxi kombinují. Daleko od člověka plná rychlost, v mezipásmu snížená, a v posledních centimetrech už jen taková, aby prošla i jako dotyk. Zastavení na nulu není nutné, pokud zbylá rychlost splní kapitolu 4.

Vzorce v této kapitole

S_p — ochranná vzdálenost
S_p = S_h + S_r + S_s + C + Z_d + Z_r [mm] ISO/TS 15066 §5.5.4 (viz NIST PMC5117641)
S_h — pohyb člověka
S_h = v_H · (T_R + T_S) [mm] člověk jde i během brzdění
v_H — předpokládaná rychlost člověka
1600 mm/s (tělo), 2000 mm/s (ruka) [mm/s] ISO 13855
T_R — naměřená reakční doba čidla
0,113 s ± 0,019 s [s] NIST, Marvel & Norcross 2017