问题13:什么是AGV/AMR的安全区域(减速区/停止区)?如何测试?

这AGV/AMR在厂里跑,就像汽车在路上开,也得有"安全距离"意识。它们的安全区域,就是靠传感器划出来的"电子围栏",保证它不会轻易撞到人或东西。
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AGV/AMR安全区域系统
基于传感器的动态保护力场

AGV/AMR的安全区域是由其搭载的安全传感器(主要是安全激光雷达 - Safety LIDAR)实时检测并动态生成的保护力场。这个力场通常被划分为不同的区域,最常见的是减速区(Warning Field / Slow-down Zone)和停止区(Protective Field / Stop Zone)。

⚠️
减速区 (Warning Field)

定义: 围绕AGV/AMR行驶方向前方及侧方的较远距离区域。

作用: 当有障碍物进入时,AGV/AMR会自动降低速度,并可能发出声音或灯光提示,给障碍物反应时间。

形态: 区域形状和大小可根据车辆速度、负载、应用场景等进行配置。通常速度越快,减速区范围越大。

🛑
停止区 (Protective Field)

定义: 紧邻AGV/AMR的更近距离区域,位于减速区内部。

作用: 当有障碍物进入时,AGV/AMR会立即执行紧急停止,切断驱动电源,避免碰撞。这是最后一道安全防线。

形态: 区域形状和大小可配置,但必须确保在任何情况下都能安全停下。

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安全区域的特点
  • 🔄
    动态调整: 很多AMR的安全区域大小和形状会根据车辆的行驶速度和转向角度动态调整。例如,高速直线行驶时,前向区域会更长;转弯时,转弯内侧的区域可能会相应调整。
  • ⚙️
    可配置性: 用户或集成商可以通过专门的软件配置这些区域的形状、大小、灵敏度等参数,以适应不同的工作环境和安全要求。但配置必须符合相关的安全标准(如ISO 3691-4)。
  • 📡
    基于传感器: 主要依赖安全激光雷达,有些也会融合3D相机等其他传感器的信息。
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如何测试AGV/AMR的安全区域
验证安全功能的可靠性和有效性

测试安全区域的目的是验证其功能是否正常,配置是否合理,能否在预设条件下可靠地触发减速和停止。测试必须在安全、受控的环境下进行,并有专人监护!

📋
准备工作
  • 1
    选择合适的测试场地

    开阔、平坦、无其他干扰的区域。

  • 2
    准备测试物

    使用符合安全标准中定义的测试物体(如特定尺寸和反射率的圆柱体或方块),或者用模拟人体的假人。

    ⚠️
    重要安全提醒

    避免使用真人进行停止区测试!除非有极其严格的安全措施和专业指导,因为这有潜在风险。减速区测试可以用真人小心进行。

  • 3
    人员安排

    至少两人,一人操作或监控车辆,另一人放置测试物并观察。

  • 4
    了解车辆配置

    清楚当前车辆安全区域的配置参数(如减速距离、停止距离)。

  • 5
    确保车辆状态正常

    车辆本身无故障。

⚠️
测试减速区 (Warning Field Test)
  • 1
    启动测试车辆

    让AGV/AMR以其常用的工作速度直线行驶。

  • 2
    引入测试障碍物

    测试人员小心地将测试物(或自己,务必注意安全并缓慢移动)从车辆行驶路径的侧前方或正前方逐渐移入预期的减速区范围。

  • 3
    观察现象
    • 车辆是否按预期降低速度?
    • 是否有相应的声音或灯光提示(如黄灯闪烁)?
    • 减速过程是否平稳?
    • 实际触发减速的位置是否与配置的减速区边界大致相符?
  • 4
    重复测试

    在不同速度下重复测试。测试不同方向(如前方、左前方、右前方)的减速区(如果配置了多方向保护)。

🛑
测试停止区 (Protective Field Test)
⚠️
安全警告

务必使用标准测试物或假人!

  • 1
    低速启动测试

    让AGV/AMR以较低速度(或从静止启动逐渐加速)直线行驶。

  • 2
    设置障碍物

    测试人员将测试物放置在车辆行驶路径上,模拟一个突然出现的障碍物,或者缓慢地将测试物推入预期的停止区范围。

  • 3
    观察现象
    • 车辆是否在碰撞到测试物之前完全停止?
    • 是否有相应的红色报警灯光和声音?
    • 停止距离是否在安全范围内?
    • 实际触发停止的位置是否与配置的停止区边界大致相符?
  • 4
    多条件测试

    在不同速度(特别是最大工作速度,但初始测试建议低速)和不同方向(如果配置了全向停止保护)下重复测试。

    ⚠️ 特别注意:停止区测试后,车辆通常需要故障复位才能重新运行。

🔄
测试动态调整功能 (如果车辆具备)
  • 🔄
    测试车辆在转弯时,安全区域是否能相应调整,确保转弯内侧和外侧都有足够的保护。
  • 测试车辆在不同速度下,安全区域的范围是否按预期变化。
📊
记录与调整
  • 1
    详细记录

    详细记录测试过程、观察到的现象、触发距离等数据。

  • 2
    问题排查

    如果测试结果与预期不符(如减速/停止过早或过晚、未能触发等),需要检查:

    • 安全激光雷达是否清洁、工作正常
    • 安全区域配置参数是否正确
    • 车辆的速度测量是否准确(影响动态区域调整)
  • 3
    参数调整

    必要时,重新调整安全区域配置参数(应由授权的专业人员进行),并重新测试,直到满足安全要求。

📅
测试安全区域的重要性与频率
保障系统可靠性的关键措施
🎯
测试安全区域的重要性
  • ⚖️
    符合安全法规: 很多国家和地区对AGV/AMR的安全区域有强制性标准要求。
  • 👥
    保障人员安全: 这是防止AGV/AMR伤人的核心功能。
  • ⚙️
    保护设备和货物: 避免碰撞造成损失。
  • 🔧
    验证系统可靠性: 确保安全系统在关键时刻能起作用。
📅
测试频率
  • 🚀
    首次部署: 首次部署或重大参数修改后必须进行全面测试。
  • 🔄
    定期抽查: 定期进行抽查测试(如每月或每季度),作为预防性维护的一部分。
  • ⚠️
    事故后复核: 发生过碰撞或险情后,应进行复核测试。

🛡️ 安全区域测试要领

测试环境要安全
假人测试不用真人
减速停止分层验证
记录调整保可靠

🎯 安全区域测试练习题

📝 单选题

1. AGV/AMR安全区域主要由什么传感器生成?
2. 减速区和停止区的位置关系是?
3. 测试停止区时,最安全的方法是?

☑️ 多选题

4. 安全区域测试的准备工作包括?(多选)
5. 测试安全区域的重要性体现在?(多选)

✅ 判断题

6. 安全区域可以根据车辆速度动态调整大小。
7. 减速区测试可以用真人小心进行,但停止区测试必须用假人。
8. 首次部署后不需要进行安全区域测试。