自主移动机器人安全：ISO 3691-4 与 ANSI R15.08

了解 ISO 3691-4 和 ANSI/A3 R15.08 标准如何将自主移动机器人 (AMR) 的安全责任划分为设计、集成和日常使用三个方面。

自主移动机器人（AMR）的安全性并非购买时检查一次即可的产品功能。 它是一套系统和运营准则：机器人、负载、设施、人员、互联设备、操作流程以及上线后的每一次变更都会影响风险。对于工业移动机器人（IMR）的部署，ISO 3691-4 和 ANSI/A3 R15.08 系列标准为组织相关工作提供了有效的参考。

本指南阐述了这些标准的涵盖范围、制造商、集成商、现场业主及日常用户之间的典型责任划分，以及买方在批准 AMR 部署前应索取的证明文件。本指南仅供参考，不能替代项目特定的风险评估、适用的标准原文或专业的安全与法律建议。

从整体作业系统入手，而非机器人宣传册

AMR 在受控演示中表现出的安全性，并不代表它适用于特定的作业环境。 当路线与行人交通交叉、门开启缓慢、负载超出底盘、充电位置变更、地图更新，或机器人开始与传送带、电梯、工作站或其他车队软件交互时，部署环境便发生了变化。

因此，真正有意义的问题不是“这台机器人安全吗？”，而是“该应用是否经过了评估、集成、验证，并能在可接受的风险范围内运行？”要回答这个问题，需要从以下四个层面提供证据：

机器人层面： 单台 IMR、其预期用途、保护功能、手册及声明的限制。
系统与应用层面： 负载、对接站、充电、工作站、设施接口、路线、交通流以及特定的作业区域。
工作场所层面： 人员、承包商、访客、监管、培训、应急安排及维护通道。
生命周期层面： 调试、验收测试、事故处理、软件与地图变更、车队扩展及定期审查。

ISO 3691-4:2023 的涵盖范围

ISO 3691-4:2023 规定了无人驾驶工业车辆及其系统的安全要求与验证方法。 ISO 发布的摘要明确涵盖了自动导引车（AGV）、自主移动机器人（AMR）、自动导引小车以及相关的无人驾驶工业车辆概念。该标准还强调了作业区域对安全运行的重大影响，并在附录 A 中包含了对该区域的准备要求。 ISO 3691-4:2023

该标准之所以重要，是因为它将 AMR 视为系统的一部分，而非孤立的设备。它针对在预期用途及可预见的误用情况下，车辆整个生命周期内的重大危险进行了规范。同时，该标准也有其局限性：ISO 发布的适用范围排除了某些情况或危险，包括公共道路运行、潜在爆炸环境、特定的卫生要求以及某些危险负载。请务必根据实际应用核对完整范围，切勿仅凭标题判断其适用性。

截至发布时，ISO 将 ISO 3691-4:2023 列为当前已发布版本，并指出修订草案正在制定中。在依据特定条款或解读行事之前，请务必与合同方、客户、监管机构及项目安全团队确认所指定的版本。

ANSI/A3 R15.08 如何划分 AMR 生命周期

ANSI/A3 R15.08 系列标准将工业移动机器人安全划分为机器人本体、部署系统和日常使用三个维度。 A3 将该系列标准描述为涵盖了 IMR、IMR 系统及 IMR 应用的设计、集成与使用，其中风险评估和变更管理是维持可接受风险水平的核心。 A3 工业机器人标准

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标准	实际关注点	典型责任方
ANSI/A3 R15.08-1-2020 (R2026)	单台工业移动机器人及其安全要求。	机器人制造商或供应商。
ANSI/A3 R15.08-2-2023	工业移动机器人（IMR）系统与应用：面向设施集成、配置和定制单台机器人或车队。	系统集成商、应用设计方及项目负责人。
ANSI/A3 R15.08-3-2026	IMR 应用的日常使用，以及在工作场所维持可接受的风险水平。	雇主、现场负责人、主管及用户。

A3 将第 1 部分列为 2020 年文本的 2026 年重申版，无技术差异；将第 2 部分确定为 IMR 系统和应用的标准；并将第 3 部分描述为针对用户日常工作场所职责的规范。 A3 当前标准目录这种划分至关重要，因为制造商的文档无法验证其原始产品评估中不存在的对接站、传送带交接或行人路线。

采购方应使用的责任划分图

尽早明确责任归属，可以避免各方都以为风险由他人承担的常见漏洞。 合同和当地法律决定了最终责任，但这份工作指南有助于采购和项目团队提出正确的问题。

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责任方	需要明确的事项	应索取的证据
制造商	预期用途、限制、安全功能、残余风险、维护说明，以及声明的运行环境要求。	安全手册、适用时的技术文件或声明、产品风险文档、性能限制、维护说明及变更通知。
集成商或应用设计方	机器人、载荷、充电、工位、设施系统、路线及防护措施如何在该现场协同运行。	应用风险评估、路线与区域设计、接口规范、验证计划、测试结果及验收标准。
现场所有者或雇主	在人员、布局、班次、交通及流程发生变化时，工作场所是否仍然适用。	操作流程、培训记录、例行检查、事件升级处理、变更控制流程及维护准入计划。
日常操作人员或主管	在经批准的条件内安全使用，及时报告异常行为，且不擅自变更路线、载荷或流程。	明确的标准操作流程、使用前检查、升级处理渠道、复训及可追溯的事件报告。

将标准语言转化为部署验证计划

一个经得起推敲的 AMR 部署方案，应将每一项风险控制要求转化为可测试的证据。 请将以下内容视为采购方的证据核对清单，而非正式风险评估的替代品。

定义预期用途和边界。 记录工作时间、路线、楼层、坡度、人员、负载、门、电梯、充电、环境限制及禁止用途。
评估应用场景，而不仅仅是底盘。 在增加推车、货架、升降机、载荷、机械臂、新的软件集成或不同的操作区域时，请重新进行评估。
映射交互点。 在实际操作条件下，测试交叉路口、盲角、人工搬运区域、工作站、排队区、装卸货区、紧急通道及维护区域。
验证安全相关行为。 明确验收测试内容：检测行为、停止行为、安全重启、紧急停止响应、手动与维护模式、对接、充电以及受阻路径的恢复。
变更控制。 新的地图、速度设置、负载、楼层布局、车队规模或接口都可能改变风险。明确变更的审批人、所需的证据以及触发重新验证的条件。
运营与学习。 跟踪干预措施、阻塞时间、未遂事故、损坏情况、意外路径、传感器污染、绕过尝试及服务响应。通过定期审查来评估现有控制措施是否依然有效。

AMR安全项目中的常见盲点

大多数漏洞出现在机器人与现场环境的交互边界上。 典型示例包括：

负载与外形尺寸变更： 一台安全的基准机器人若搭载货架、料箱、推车或长负载，可能会产生新的挤压、稳定性、间隙或视野问题。
共享空间行为： 行人捷径、手动液压车交通、门口排队、反光、照明不良、灰尘以及季节性的布局调整，都可能改变作业区域的环境。
设施接口： 门禁、电梯、输送机、WMS任务、访问控制和充电设备不仅需要演示成功，还需要定义明确的故障处理行为。
维护与恢复： 手动模式、受困机器人恢复、电池维护、传感器清洁和软件更新需要受控的程序和授权人员。
变更管理： 从单台机器人扩展到整个车队、轮班调整或搬迁至新大楼，属于新的应用决策，而不仅仅是数量上的变化。

OSHA在美国工作场所的适用范围

在美国，职业安全与健康管理局（OSHA）指出，目前尚无针对机器人行业的特定 OSHA 标准。 OSHA 建议雇主参考适用的通用行业要求及国家共识标准。OSHA 同时指出，共识标准并非 OSHA 法规，而机器防护、危险能源控制、电气安全、作业地面以及各州制定的规则等要求，仍可能适用于特定的工作场所。 OSHA 机器人标准指南

这一区别对于采购至关重要：R15.08 或 ISO 标准引用不应被宣传为自动获得监管批准的凭证，仅凭机器人证书也无法证明工作场所符合 OSHA 标准。请针对适用的司法管辖区和具体应用，聘请具备资质的安全、工程及法律专业人员。