ISO 10218-12025 机器人技术 安全要求 第1部分工业机器人标准立项发展报告

机器人技术安全要求第1部分：工业机器人标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Robotics—Safetyrequirements—Part1:Industrialrobots摘要随着工业自动化与智能制造的迅猛发展，工业机器人在生产制造领域的应用日益广泛，其安全性问题已成为全球制造业关注的焦点。工业机器人作为集机械、电气、控制、传感于一体的复杂系统，在提升生产效率的同时，也带来了新的安全风险与挑战。为系统规范工业机器人的安全设计要求、制造规范与使用准则，国际标准化组织（ISO）制定并发布了ISO10218系列标准，其中ISO10218-1:2025《机器人技术安全要求第1部分：工业机器人》作为该系列标准的核心组成部分，为工业机器人的安全设计、制造、集成与使用提供了全面、系统的技术规范与安全准则。本报告围绕ISO10218-1:2025标准的发布背景、核心技术内容、标准修订历程、主要参与单位以及未来发展趋势展开系统阐述，旨在为工业机器人制造商、系统集成商、用户单位及安全评估机构提供权威的参考依据，推动全球工业机器人安全技术的持续进步与协调发展。关键词：工业机器人；安全要求；ISO10218-1；标准化；风险评估；协作机器人；功能安全Keywords:Industrialrobots;Safetyrequirements;ISO10218-1;Standardization;Riskassessment;Collaborativerobots;Functionalsafety一、引言1.1研究背景工业机器人作为现代制造业的核心装备，在汽车制造、电子装配、食品加工、物流仓储等众多领域发挥着不可替代的作用。据国际机器人联合会（IFR）统计，2023年全球工业机器人新增装机量已超过59万台，创历史新高。与此同时，工业机器人相关的安全事故也时有发生，涉及人员伤害、设备损坏及生产中断等多方面问题，对操作人员的人身安全和企业安全生产构成了严重威胁。在此背景下，制定统一的工业机器人安全标准成为国际标准化组织的核心议题之一。ISO10218-1作为工业机器人安全领域的基础性标准，为全球工业机器人的安全设计、制造和评估提供了统一的技术准则，是各国制定本国工业机器人安全标准的重要参考依据。1.2标准基本信息ISO10218-1:2025《机器人技术安全要求第1部分：工业机器人》由国际标准化组织（ISO）发布，发布日期为2025年2月5日，标准状态为现行有效。标准分类号为工业机器人、机械手，语言为英语。该标准于2025年正式替代此前的ISO10218-1:2011版本，对工业机器人的安全要求进行了全面修订与更新。二、标准修订历程与背景2.1标准发展沿革ISO10218-1标准的制定可追溯至20世纪90年代。随着工业机器人技术的快速发展和应用范围的不断扩展，国际社会对统一机器人安全标准的呼声日益高涨。1992年，ISO正式启动工业机器人安全标准的制定工作，经过多年的研究和论证，ISO10218-1:2006首版正式发布，成为全球首个专门针对工业机器人安全性的国际标准。2011年，ISO对ISO10218-1进行了首次系统修订，发布了ISO10218-1:2011版本。该版本引入了更加完善的风险评估方法，并对机器人的设计安全措施、使用信息等提出了更为详尽的要求，为后续的机器人安全标准发展奠定了坚实基础。2.22025版修订动因自2011版发布以来的十余年间，工业机器人技术领域发生了深刻变革，主要表现为以下几个显著趋势：（1）协作机器人的广泛应用。协作机器人在无需传统安全围栏的情况下与人类共享工作空间，其人机协作的安全设计理念与传统的工业机器人安全要求存在本质差异，亟需在基础标准中予以系统回应。（2）移动机械臂的快速发展。集成了移动平台与机械臂的移动机器人（MoRob）在物流、仓储、巡检等场景中日益普及，对安全要求提出了全新的设计维度和评估方法需求。（3）人工智能与机器学习技术的引入。机器人系统正在逐步融入人工智能和机器学习技术，使其具备更强感知能力和自主决策能力，这为安全风险分析带来了全新挑战。（4）功能安全理念的深化。随着IEC61508、ISO13849等安全相关控制系统的国际标准不断更新，工业机器人领域对功能安全的要求日趋严格，需要与最新安全理念实现全面契合。基于上述技术变革和产业需求，ISO/TC299（机器人技术委员会）于2019年正式启动ISO10218-1的系统性修订工作，历经五年多的深入研究和多次国际研讨，最终于2025年2月正式发布ISO10218-1:2025版本。三、标准主要技术内容3.1标准适用范围与基本框架ISO10218-1:2025规定了工业机器人的安全要求，适用于机器人制造商、机器人系统集成商以及机器人用户等利益相关方。该标准主要涵盖以下技术内容：机器人设计阶段的安全要求，包括机械安全、电气安全、控制系统安全等；机器人制造过程中的质量保证要求；机器人使用过程中的操作安全要求，包括安装、调试、编程、运行、维护、维修等各个阶段；以及相关的风险评定与性能要求。3.2核心技术要点（一）风险评定与性能要求ISO10218-1:2025确立了基于风险评定的安全设计方法。标准要求在机器人设计初期即进行全面的风险评定，识别所有可能的危险源，评估风险等级，并采取相应的降低风险措施。风险评定过程应涵盖机械伤害风险、电气风险、热风险、噪声风险、辐射风险以及人机交互过程中产生的各种潜在风险。标准明确了从本质安全设计、安全防护措施到使用信息的"三步法"风险降低策略，与ISO12100的系统框架保持高度一致。（二）机器人本体设计安全要求在机器人本体设计方面，标准对机器人机械结构强度、关节运动范围及其限制措施、制动系统可靠性、驱动系统安全性等提出了明确规定。对于机器人的电气系统，标准要求符合IEC60204-1等相关电气安全标准的要求。控制系统安全方面，标准着重于安全控制系统的性能等级（PLr）要求，确保安全相关控制功能达到规定的可靠度水平。此外，标准还对机器人的非正常状态监测功能、急停功能、保护性停止功能以及安全监控速度等提出了具体量化指标。（三）协作机器人安全要求ISO10218-1:2025对协作机器人的安全要求进行了全面扩展和细化，明确规定了四种协作操作方法的安全要求：安全-ratedmonitoredstop（安全级监控停止）、Handguiding（手动引导）、Speedandseparationmonitoring（速度与距离监控）以及Powerandforcelimiting（功率与力限制）。对于功率与力限制这种协作模式，标准详细规定了准静态接触、瞬态接触等不同接触场景下的生物力学限值要求，并引用了ISO/TS15066中的具体限值数据。（四）移动机械臂安全要求考虑移动机械臂系统的日益广泛的应用需求，2025版标准新增强化了针对移动平台与机械臂组合系统的安全要求的设定，包括移动平台的导航安全、行驶速度限制及与机械臂运动的协调控制等要求，填补了旧版标准在此领域的技术空白。（五）智能化安全功能要求随着人工智能与机器学习在工业机器人中的应用不断深化，2025版标准在安全设计中引入适用于AI增强型机器人系统的安全要求，涵盖感知系统的可靠性验证要求、自主决策逻辑的安全评估方法以及数据驱动的安全功能验证方法等，为智能机器人的安全认证提供了依据。（六）使用信息要求标准对机器人制造商提供的使用信息提出了明确要求，包括产品技术规格书应详细描述机器人的各项技术参数和安全特性，安装说明应指导用户正确安装与调试并明确所需的安全防护措施，操作手册应涵盖编程、示教、运行、故障处理等各类场景下的安全注意事项，维护保养指南则规定了定期检查、维护保养的安全规程及人员资质要求。四、标准主要参与单位介绍4.1ISO/TC299机器人技术委员会ISO10218-1:2025由国际标准化组织下设的ISO/TC299（机器人技术委员会）负责制定和修订。ISO/TC299成立于2011年，是国际上专门从事机器人标准化工作的技术委员会，其工作范围涵盖除玩具和武器之外的所有机器人领域，包括工业机器人、服务机器人、医疗机器人、物流机器人等多种类型。其主要职责包括制定和维护相关标准，定期审查和更新已有标准，以及协调其他专业委员会的标准制定工作。该委员会目前设有多个工作组（WorkingGroup），其中与工业机器人安全直接相关的包括负责工业机器人安全标准制定与维护的有关工作组以及专注于协作机器人安全相关国际标准的制定工作的相关工作组。委员会的成员包括来自各成员国家的标准化专家，涵盖机器人制造商、系统集成商、科研机构等不同利益相关方。4.2主要参与单位概况ISO10218-1:2025的修订工作汇聚了全球机器人安全领域的顶尖专家和权威机构。来自德国、日本、美国、中国、瑞典、法国等主要工业国家的标准化机构均深度参与了该标准的制定工作。德国作为欧洲最大的机器人市场和使用国在此次标准修订中发挥了核心作用，其工业机器人安全技术积累为标准的完善提供了丰富的技术支撑。日本作为全球最大的工业机器人制造国，在协作机器人和精密控制技术领域的领先优势也为标准的技术内容提供了重要参考。美国的机器人工业协会（RIA）在标准的制定过程中贡献了其在机器人安全应用领域的丰富实践经验。中国作为全球最大的工业机器人市场，其专家团队在标准修订过程中积极参与各项技术议题的讨论，反映了中国在机器人安全领域的实践经验与应用需求。五、标准实施意义与影响5.1对行业发展的推动作用ISO10218-1:2025的实施对全球工业机器人行业发展具有深远的推动作用。该标准通过统一的安全设计规范，为制造商提供了清晰的设计指引，有助于减少设计缺陷和安全隐患。同时，该标准作为协调标准，为产品质量和安全认证提供了权威依据，有效促进了国际贸易和深化全球市场流通合作。5.2对企业的影响与指导意义对于工业机器人制造企业而言，ISO10218-1:2025的发布意味着产品设计、生产和验证全流程的全面技术升级。企业需要按照新版标准的要求重新审视现有产品的安全设计符合性，并根据新的技术指标进行相应设计的调整。对于系统集成商和用户企业，该标准提供了更加全面的风险评估方法和安全防护设计指导，有助于提升生产现场的安全管理水平。六、结论与展望ISO10218-1:2025的发布标志着工业机器人安全标准化工作进入了一个新的发展阶段。该标准在继承以往版本核心安全理念的基础上，充分回应了协作机器人、移动机械臂、人工智能等新技术发展带来的安全挑战，构建了更加全面、系统和前瞻性的安全要求框架，为全球工业机器人产业的安全健康发展提供了坚实的技术支撑。展望未来，随着机器人技术的持续演进和应用场景的不断拓展，工业机器人安全标准也将面临持续更新的需求。可以预见，I