标准号：GB 11291.1-2011 标准名称：工业环境用机器人 安全要求 第1部分：机器人 英文名称：Robots for industrial environments--Safety requirements- Part 1: Robot (ISO10218-1:2006,ISO10218-1/Cor.1:2007,IDT) 标准格式：PDF 发布时间：2011-05-12 实施时间：2011-10-01 标准大小：3.59M 标准介绍：GB11291是建立在承认工业机器人及工业机器人系统能导致特定危险基础上。 GB11291是GB/T15706.1-2007所述的C类标准。 机器的注意事项、危险的程度、危害情况及所涉及的事件都在GB11291的范畴中得到描述。 C类标准与A类标准或B类标准是不同的。对于按照C类标准设计和制造的机器，C类标准条款优先于其他标准条款 机器人的相关危险得到广泛承认。但是，不同用途机器人系统的危险源往往是不同的，故危险类型的数目直接关系到机器人的自动化过程和安装的复杂性。根据使用的机器人类型、使用机器人的目的、机器人安装、编程、操作和维护的方式的不同，这些危险导致的相关风险也有所不同。 注1:并非所有在GB11291中描述的危险都适用于每一台机器人。同样，某一特定危险情况的风险水平在不同机 器人间也可能有所不同。因此，在GB11291中规定的安全要求和/或保护性措施对不同机器人可能会有所不同，此时可进行一项风险评估以确定采用何种保护措施 由于承认不同用途的工业机器人具有不同的危险特性，GB11291分为两部分；第1部分提供了在设计和制造机器人时的安全保证指导建议。由于工业机器人的应用安全性受到特定的机器人系统集成在设计和应用中的影响，第2部分将提供从事机器人集成、安装、功能测试、编程、操作、保养和维修的人员安全防护准则。 GB1129《工业环境用机器人安全要求》分为以下部分 第1部分：机器人； 第2部分：机器人系统与集成 本部分为GB11291的第1部分 本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草 本部分代替GB11291-1997《工业机器人安全规范》 本部分与GB11291-1997相比主要变化如下 本部分更新了一些文件，使其更好地符合GB/T15706-2007要求以及符合采用C类标准检测和相应危害的要求 本部分增加了(但不仅限于)新的技术要求，包括与安全相关的控制系统性能、机器人停机功能、使能装置、程序验证、无线示教盒准则、联动控制协同机器人准则，以及最新的设计安全本部分等同采用国际标准1S01021812006《工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人》 (英文版)和IsO10218-1/Cor.1:2007(英文修订版) 为了便于使用，本部分作如下编辑性改动： 大写的英文缩写保留英文原名，去掉ISO前言； 一将1SO10218改为“GB11291”和“《工业环境用机器人安全要求》”；将“本国际标准”和ISO102181改为“本部分”和“GB11291.1”； 将规范性引用文件中已转化为国家标准的国际标准编号改为国家标准编号，并将相应的国家标准采用的国际标准版本号放在国家标准编号后的括弧内，便于使用和查阅；未转化的国际标准保留 删去了原文中不符合我国标准编写的字句 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下 GB/T12642-2001工业机器人性能规范及其试验方法( eqv Iso9283:1998)； GB16754-2008机械安全急停设计原则(IS013850:2006,DT GB/T19876-2005机械安全与人体部位接近速度相关防护设施的定位(SO138552002,MOD) 本部分由中国机械工业联合会提出 部分由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口 本部分起草单位：北京机械工业自动化所、北京航空航天大学 主要起草人：杨书评、负超、王思 分所代替标准的历次版本发布情况为 GB11291-1997

ICS 25. 040. 30
人民共和国医家标
GB 11291.1—2011/ISO 10218-1:2006代誉G311291二1997
工业环境用机器人安全要求
第1部分：机器人
Robots for imdustrial environenis--Safety rcguircments-Part 1: Root
(ISO10218-1:2006,JS010218-1/Cor.1:2007,IDT)2011-05-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标淮化管理委员会
2011-10-01实施
GB 11291.1—2011/ISO 10218-1:2006前
1范圃
2规范性引間文件
3术语和楚义
危险识别及风险评估
设计要求及保护措施
心、用资料
附录A（规范性附录）主要危险列表附录（规范性附录）
停止时间/距离度量标谁
附录C（资料性附录）3位置使能装置功能特性附录D)（资料性附录）可选特性附录E（资料性附录）
参考文
换作方式标记的方法
本部分的全部技术内容为强制性前
GB11291%T业环境用机器人安全要求》分为以下部分：第1部分：机器人：
-第2部分机器人系统与集成
本部分为 GB11251的第1部分。
本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替GB11291一1997《工业机器人安全规范”。本部分与GB1129]：【997相比主要变化如下：GB 11291.1—2011/ISO 10218-1:2006··-本部分更新了—些文件，使其更好地符合CB/T15706--2007要求以及符合来用类标雅检测和相应危寄的要求
：一本部分增加了（但不仅限于）新的技术要求，包括与安全相关的控制系统性能，机器人停机功能，使能装置、程序验证、无示教盒准则、联动控制、协周机器人准则，以及最新的设计安金规范。
本部分等同采用国际标准ISO【0218-1:2005《工业环境用机器人安全要求，第1部分：机器人》（英文版）和IS010218-1/Cor.1：2007（英文修订版）。为了便于使用，本部分作如下编辑性改动：大写的英文缩写保留英文原名，去掉ISO前育二将1S010218改为“GB1129I”和\《工业环境用机器人安全要求》”，将“本围际标”和ISO10218-改为“本部分\和“G311291.1”一将规范性引用文件中已转化为国家标准的国际标准编号改为国家标准缩号，并将相应的国家标祖采用的国际标准版本号放在国家标准编号后的括弧内，使于使用和查阅；未转化的国际标谁保留；
删去了原文中不符合我国标滩编写的字句。与本标准中规范性引用的国际文件有-致性对应关系的我国文件如下：-GB/T126422001下业机器人性能规范及其试验方法（e1TSO9283：1998）；\G1316754—2008机械安全急停设计原则（1SO13850：2006，IDT）；—GB/T19876—2005机械安全与人体部位接近速度相关防护设施的定位（JSO13855：2002, M0D).
本部分由中国机械1业联合会提出。本部分山出全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。本部分起草草位：北京机械工业自动化所、北京航空航天大学。本部分上要起草人：杨书评、贫超、王思斯。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB 11291—1997.
GB 11291.1—2011/IS0 10218-1:2006引
GB11291是建立在承认.1.业机器人及业机器人系统能导致特定危险湛础E，GB 11291是 GB/T 15706. 1--2007 所述的 C类标准。机器的注意事项、危险的程度、危害情况及所涉及的事件都在GB11291的范畴中得到描述。C类标准与A类标握或B类标准是不同的。对于按照C类标推设计和制造的机器，C类标准条款优先于其他标罹条款。
机器人的相关危险得到广泛承认。们是，不同用途机器人系统的危险源往往是不同的，故危险类型的数口直接关系到机器人的白动化过程和安装的复架性。根据使用的机器人类型，使用机器人的月的、机器人安装、编程、操作和维护的方式的不同，这些危险导致的相关风险也有所不同。注 1：并非所有在GI3 11291. 中摘述的危险都适用于等一台姚器人。同样,某一特定危险情况的风险水平在不同机器人间低可能有所不同。因此，在GB11201中规定的安全要求和/或保护性措施对不同划器人可能会有所不同，此时可逃行一项风险评估以确定采用何种保护措施，由于承认不同用途的工业机器人真有不同的危险特性，GB11291分为两部分；第1部分提供了在设计和制造机器人时的安全保证指导建议。由于工业机器人的应用安全性受到特定的机器人系统集成在设计和应用中的影响，第2部分将提供从事机器人渠成、安装、功能测试，编程、作、保养和维修的人员安全防护谁，
注2：由于在工业环境中，噪资被誉遍认为是一种危害，符合3.18规走的机器人不翁被认为是最终的成品。而符合3.20规定的机器人系统才是考虑了晚产危害的机帮。国此，在G71291的第2部分中规定了乐音危害的处澳措施。
1范围
GB 11291.12011/ISO 10218-1 :2006工业环境用机器人安全要求
第1部分：机器人
GB11291的本部分规定了工业机器人（在第3章中定义）的基水安全设计.防护措施以及使用信息的要求和准则。据述厂“业机器人相关的基本危害情况，并提出了消除或充分地减小这些危验的要求。噪声作为-种潜在的危害没有在本部分泌及，但位含在GB11291的第2部分中。GB11291的本部分适用于工业机器人。虽然业环境用机器人安全要求》建的安全原则可能被其他类型的机器人所用，但是本部分不适用于非工业机器人。非工业机器人的实例包括（但不局限于）：水下、军用和空间机器人、遥控机械手、假肢和其他肢体残障人士的辅助装置、微型机器人（位移范围1mm)、外科手术或康复机器人以及服务和消费机器人。注1：对1业机帮人系统、集感和安装的要求包含在第2部分。注2：特殊的应川（接、激光切割、机械加工等)可能产生另外的危险，这些危险在划器人的设计中可能带要考憩。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应期是必不可少的。凡是注月期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件，GB5226.12008机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件（IEC60204-1:2005，IDT)
机械安全基木概念与设计通则第1部分：基本术语和方法G3/T15706.1—2007
(ISO121001.2003,IDT)
GB/T 15706. 2---200?
2003,IDT)
基本概念与设计道则第2部分：技本原则（ISO121.00-2：机极篓全
GB/T16855.12008机械安全控制系统有关安全部件第1部分：设计则3电磁兼签通用标摊业环境中的抗扰度试验（IE>G1000-6-2：1999，GB/T 17799.2 ---2003
GIR17799.4—2001电磁激容通用标滩工业环境中的发射标准（IEC61000-6-4：1997,IDT）ISO9283:1998工业机器人性能规范及其诚验方法（Manipmlating industrialrobots—Performacc criteria and rclalecl ttst tmethads)[s0 14121:1999机械安全风险评估原则(Safety of machincry---Principles uf risk lssesstnenr15O13850机械安全急停设计原则（Salelyoimuachinery—Emcrgcncystop--Principlesfondesign)
ISO13855机械安全与人体部位接近速度树关防护设施的定位（Salelyolmaehitery：Positioning of pratective equipmcnt with rcspect lo the tpprnach spceds of parts of the huinan body)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件，1
GB 11291.1—2011/ISO 10218-1:20063.1
致动控制actualingcontro
a）控制装置中的机构
示例：打接触器的连杆。
b）启动一个锁定(或解锁)程序的装置。示例：专用键。
自动方式autamair mole
机器人控制系统按照任务程序运行的·种操作方式，L见CB/T 12643-1997.定义 5.3.8.1-3.3
自动操作aeatouaticoperation
机券人按预定的程序执行其任务程序的状态。「见G3/T12643—1997,定义6.5]3.4
协同操作coaborative operatarn专门设计的机器人在规定的工作空间内直接与人一同作的状态。3.5
协同工作空间collaboradiveworkspaee在机器人工作单元的安全防护空间内的工作空间中，机器人与人在生产活动中可同时完成任务3.6
coordinated mulian
协调运动
控制机器人各轴同时到达各自终点的平滑运动，或控制各轴的送动使其中心点（TC）按指定的（直线、圆或其他)路径运动。
循环cycle
执行一次任务程序，
[见(3/T 12643—1997,定义 7.22]3.8
驱动源drive power
能源或机器人驱动器的动力源，3.9
末端执行器enl effeclor
为便机器人完成其任务而专门设计并安装在机械接口处的装置。示例：夹持器、板了烁枪、喷剂等。[见GB/T [2643---1997,定义 4.113.10
能源 cnergy source
任何电、机械、液压、气动、化学、熟，势能、动能或者他彤式的动力源3.11
危险运动huzardousmotion
任何可能导致人员伤害的运动。2
限位装置liamitingdeyice
GB 11291.1--2011/150 10218-1:2006通过停正或导致停止机器人的所有运动来限制（机器人）最大工作空间的装置，并且该装置与控制程序及任务释序无关，
本地控制local conirol
在系统中，仅用机器自身的控制面板或示教盒对系统或部分系统逊行操作的状态。3. 14
manual mode
手动方式
能使位置数据点任成、储存及再现的控制方式。[见 GB/T 12643---1997,定义 6,3, 8.2]3.15
示教盒
prndant,teach penlant
能用它对机器人进行编程或使机器人运动，并与控制系统相连的手持式单元。［见GB/T 12643---1997,定义6.8]3. 16
ragrarame
控制程序control progranmc
定义器人系统的能力、动作及响应的随有的控制指令集。注：此类程疗是固延的,关且用户一般不能修改，[见 GB/T 12643---1997,定义 6. 1. 2]3. 16. 2
任务程序task programmie
为定义机器人系统特定的任务所编制的运动和辅助功能的指令渠。注1：这种程序迫常是而川户缔制。注2：川途是指一般的工作范围，任务是指川途内的待定的部分。[州 GB/1 12643—1997,义 6. 1. 13. 16. 3
F task programming
任务程序编制
编制任务程序(见3.16.2)的行为1见GP/T 12643—1997,定义 6. 2. 1]3. 16. 4
prugrammer
程序员
编写任务程序的指定人员。
［G13/T 12643—1997,定义3.173.16.5
programne path
程序路径
执行任务程序时，TCP(工具中心点)跟踪的路径。3. 16. 6
程序验证Programmtverilieation为确认机器人路径和工艺性能而执行-一个任务程序。注：验证可能包括金部序路径或部分路径。可以执行单个指令或连续指令序列。在新的应用利精细调/编辑程序时要逃行验证。
GB 11291.1—2011/ISC 10218-1:20063. 17
保护性停止protective stox
为广安全而允许送动有序终止并保持程序逻辑以便重新启动的一种操作中断形式。3.18
机器人，工业机器人rohot,nrlustrial rool某操作机是自动控制的，可重复编程、多用途，并可对三个和三个以上轴进行编程。它可以是固定式或移动式，在工业自动化中使用。注1：机露人包括：
操作机（含驱动器）；
--控器，和措示教盒及任何遗信接口（视件和软件）注2：它包括由机器人控制器控制的低何附加辑。注3：在本部分中，以下设备可认为是工业机器人：a】手动引导试机器人；
b）移动式机器人的操作机；
c）协作机器人。
［GB/T12643—1997,定义3.6
机器人致动rohotacilator
转化电、液或气能以引致运动的动力机构。3.20
机器人系统，工业机器人系统rohnt systen，indusirial robot system系统包括：
-一机器人：
-未端执行器；
-为使机器人完成低务所需的全部设备装置或传感器。注：机器人系统的要求见 ISC 102F8-2,［GB/T12643--1997,定义3.147
联动simultaneousmiotion
在单个控制站的控制下，两台或多台机器人同时运动。它们可以用共有的数学关系实现协调或向步
示例1示教盒可作为单个控制站的实例。示例2：可以进行主/从我协调.
单点控制 single point of aontrol使机器人运动只能山一个控制源启动山不能被另一启动源撤消的操作机器人的能方，3.23
奇异性singularity
机器人的两个或多个轴共线导致机器人运动及速度不确定的状况。3.24
降速控制reducedapedcontrol,slowspcedcontrol把机器人的速度限制在250)tmin/s使得人员来得及从危险运动中脱身或停止机器人的运动控制方式。
空间space
机器人所有部件通过其轴线运动掠过的三维空间，3.25.1
最大空间 maximum space
GB 11291.1—2011/ISO 10218-1:2006由制造厂所定义的机器人活动部件所能掠过的空间.加出末端执行器和工件运动时所能掠过的空间。
[见GB/T 12643-—1997,定义 5.8.1 |3.25.2
限定空间Testrictedspace
由限位装置限制的最大空叫中的一部分：当机器人系统出现任何可预见的故魔时，将不会超出顽定的界限。
［览GB/T 12643—1997,定义5.8.2]3. 25.3
操作空间pcrating space,operational space当实施所有由任务程序指令的运动时，实际用到的那部分限定空间。[ GB/I 12643—1997,定义5. 8. 3|3.25.4
安全空间safeguarded space
出周边安全防护装置确定的空间3.26
示教（编程）teach（rogramming）过下列方式实现编程：
a】手「引导机器人末端执行器;b）丁工引导个机器模拟装置；
）用示教盒按要求的动作移动机器人。：广见G/T 12643--1997,定义 6.2.33.27
示教员
Leacher
为机器人编制完成任所需的特定指令集的人最。注：见翟序员(3.13.4)~
工具中心点 toal centre poimt(TCP)参照机械接口坐标系为定用途而设定的点。［班 GB/T 12643—1997,定义 5.9]3.29
用户user
使用机器人并对机器人操作人员负责的实体。4危险识别及风险评估
附录A列出了机器人可能出现的危险。应该进行危险分析，以使确定可能出现的任何其他危险。对在危险识别中确定的危险，应该进行风险评估。这种风险评估应该对下列情况给于特别关注：5
GH 11291.1—2011/IS0 10218-1:2006E）机器人的例行操作，包拆示教、维护，设置和清洁；意外动
c）人员进人的所有通道；
可合理预现的机器人误用；
控制系统故障的影响；
与特定机器人应用有关的危险。首先应通过设计或替代，然店再用安全防护和其他补救措施，消除或减少风险。任何遗留的风险应采用其他借施(如：警告、标记、培训)来减小第 5 章下的要求是通过对附录 A 中识别的危险,使用安全措施（与 CGB/T 15706.1--2007 和G13/T 15706.2--2007中图1和图2一致)经反复处理而得到的。注：GB/T15706—2007和ISO11121:1999对进行危捡识别及减少风险提出了要求和措导，5设计要求及保护措施下载标准就来标准下载网
5.1通赠
应根据GB/T15706.12007中有关危险的原则来设计机器人，GB11291的本部分没有涉及明显的危险（如肇利的边缘）。
机器人和机器人系统的设计和制造应达到下面的要求。注1：下列（但不商限于)检验方法可以满是本章的要求：—A：视觉检查
-B：实际试频；
C母：
D;在操作中观察;
—E:分析电路图
注2：本章中推荐的各种要求的检验方法在每节后用A,B，的形或注明,相成于上而列出的方法，5.2通用要求
5.2.1动力传递部件
应使用固定或移动的防护装置来预闭电机轴，齿轮，传动带或链等部件造成的危险。移动的防护装胃与危险运动应五锁，使危险运动在危害发上前停止。互锁系统的装全性能应符价5.4的要求，注, _5. 1 注1 中 A,R,。
5.2.2动力损失或变化
动力的损失或变化不应造成危险。需新启动电源，不应导致任何运动。末端执行器的设计和制造应使电气、液压、气动或真空动力的损失或变化都不造成危险，否则应供其他安金防护方法以防危险的发生。工皇变更系统韵设计和安装应便工基只熊在指定地原释放，且工其释放不应造成危险：注1：见 CB 5226.1—2008对电源的要求，注 2: [5. 1. 证 1 中 L、E]。5.2.3部件故障
机器人部件的设计制猎，保护或装箱应确裸因损坏彧松动或释放诺龍造成的危最小：注: 5. 1. 趾 1 中 A,B,D7。
5.2.4能源
GR 11291.1--2011/IS0 10218-1:2006应提供隔绝任何电能，机娥能，液压能、气动能、化学能、热能，势能、动能或其他危险能源的方法。这种方法应有锁定能力或在断无能源的地方有保护能力，注：5. 1注 上 中 A、B,C,E]。5.2.5储能
应提供使存的危险能量受控地释放的措施。应贴上标签以标识储能的危险。注1：储能器可以是气压和液压替压器,电容器、电泌、弹筑，平衡飞轮等，注 2: [5. 1 注 1 ,13,的
5.2.6电磁兼容性(EMC)
机器人的设和制造应符合GB/T17799的要求，以防止因电磁干扰（EMI）、射频干扰（RFI)和静中放申（ESD的影响而出现危险运动感情况注1:见GB/T17799.22003和GB17709.4—2001注 2: [5. 1 注 1 A,3,C,.
5.2.7电气设备
机器人电气设备的设计利删造应符合GB5226.12008的相关要求。注: [5. 1 注 1 中 A、13、E.。5.3致动控制
5.3.1通则
启动电源或送动的敛动控制装置的设计和制应解定5.3.2室5.3.5提到的能准则5.3.2意外操作防护
应制造及安装防止意外操作的致动控制装置。示例：在适当的位置应该设管·个防护按钮或按键选择并关，注: [5.1 注 ↓ 中 A,B]。
5.3.3状态指示
激动控制装暨的状态(例如,机、故障检测,自动操作)应给予指示。注: L5. 1注 1 中 A,B,D]
5.3.4标笠
致动控制装置脸贴工标签，以清楚地表明其功能注: [5. 1注1 中A].
5.3.5单点控制
机器人控制系统的设计和制造应使在本机示教盒裁其他示教装置控制下的机器人不能被任何别的控制源启动其运动或改变本机控制方式。注:「5. 1 注1 中 B,D,E]。
GB 11291. 1—2011/ISO 10218-1:20065.4与安全相关的控制系统性能（软件/硬件）5.4.1通则
与安全相关的控制系统（电气、液压、气动和软件）至少应满足5.4.2所列的性能准则，除非风险评牯的结果确定一种替代的性能则（见5.4.3)是适当的。在与设备-起提供的资料中，应清楚地说明该设备部件所满足的与安全有关的控制系统性。为了本部分的月的，对与安全相关的控制系统性能按GB/T16855.1-2008中所述的类别进行了说期，摄供可供选择的性能要求（如控制闻靠性、性能等级及安企完善性等级）的其他标谁也可使用。用这些标准来设计与安全相关的控制系统时，应小心保证获得同等的减少风险水平。5. 4.2性能要求
当需要与安全相关的控制系统时，与安全相关的部件应设计成：a）征祠部件的单个故障不应导致安全功能的丧尖；b）只要合理可行，单个故障应在提山下一项安全功能需求之时或之前被检测出来；）出现单个故障时，始终具有安金功能，月安全状态应维持到出现的故障巴得到解决：）所有可合理预见的故障应被检测到，这个要求属7-G3/T16855.1--2008中所描述的类别3。注1：这个单个故障检测的要求并不意殊着所有故障都被发现。因此，未检测到的故障的积累可能导致机器的意外输出和危险情况，故库检测的可行措能的实例是：检查继再器做点的连接运动或监测多余的电气赖出。应做出合适的故随模式分析，以确认所有可合理预见的障都得到考虑。注2:[5.1坐1B、D,E].
5.4.3其他控制系统性能准则
机器人及其预期应用进行综合风险评估的结果，可能确定对该应所需要的与安全有关的控制系统的性能要求，该性能要求不是针对类别3的，而是针对类别 2 或类别 4 的。其他性能准则在G/T16855.12008中说明。
应特别判期在其他这些与安全相关的性能准则中选择了哪…·个，与受影响设备…·起提供的使用资料中应包含适当的限制和整告信息。连: [5. 1 注 1 收 B,D、E1,
5.5机器人停止功能
5.5. 1通则
每台机器人都应有保护性停止功能和独立的急停功能。这些必能应其有与外部保护装置连接的措施。根据附录D，可以间选地提供急停输出信号。表1对急停和保护性停止功能做了对比。表1急停和保护性停止的对比
安全系统性能
操作者有快的无摩碍通道
GB/116555.1-2C08中的类别3.或由风险评估决定
保护性停
由安会距离现删次定
自动手动
GB/T16855.1—2008中的类别3,或巾风险评错决定
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