随着AGV机器人在工厂和仓库中的普及,人机混行场景日益增多,安全事故的风险不容忽视。2023年发布的ISO 3691-4标准(工业车辆-安全要求-第4部分:无人驾驶工业车辆及其系统)已成为全球通用的安全基准,2026年各国又补充了针对协作式AGV和室外应用的修正案。本文将对标准的核心条款进行解读,并提供企业在采购、部署和日常运维中需要落实的安全措施清单。成都蓉希智能的所有AGV产品均通过TüV认证,满足最高安全等级要求。
一、ISO 3691-4:2023的核心框架
该标准将AGV机器人的安全要求划分为四个主要方面:
功能安全:要求AGV的控制系统具备特定的安全完整性等级(SIL或PL)。对于无人驾驶工业车辆,通常要求达到PLr d(根据ISO 13849-1)或SIL 2(根据IEC 62061)。这意味着安全相关功能(如急停、安全限速、区域切换)的每小时危险失效概率需低于10^-6。
主动防护装置:必须配备至少一种非接触式防护装置(如激光扫描仪)和一种接触式防护装置(如安全触边)。激光扫描仪的保护区域需根据AGV的最大速度和制动距离计算。
制动系统:AGV应具备行车制动、驻车制动和紧急制动三重功能,且紧急制动必须为纯机械作用,不依赖电控信号。
标识与警告:AGV必须发出声光警告(如行进时蜂鸣器、蓝色警示灯),且声音和光信号的强度需在特定距离内可被感知。
二、关键安全功能的实现技术
2026年的AGV机器人为实现PLr d等级,通常采用以下技术方案:
安全PLC与双通道架构:安全相关的输入(如急停按钮、激光扫描仪的OSSD输出)连接到安全PLC,且采用双通道冗余设计。成都蓉希智能的AGV使用西门子或倍福的安全PLC,两个通道独立监测,一旦发现不一致,立即触发安全停车。
激光扫描仪的动态区域切换:AGV在直行、转弯、倒退时需要不同的保护区域形状和大小。标准要求区域切换逻辑本身也需满足PLr d。例如,当AGV速度从0.5m/s增加到1.0m/s,保护区域的长度必须相应增加(通常按S= v × t + 制动距离+余量)。成都蓉希智能的扫描仪区域切换由安全PLC执行,且每次切换后自检确认。
安全速度监控:通过冗余编码器或安全雷达监测AGV的实际速度,如果超过设定的安全阈值(如协作区域内的0.3m/s),安全PLC直接切断驱动使能。成都蓉希智能的AGV在安全限速模式下,最高速度限制为0.25m/s,低于ISO标准建议的0.3m/s,进一步降低风险。
安全触边的分段监测:触边需要覆盖AGV的四周,且具备至少两个独立感应区域(例如前部和后部)。当触边被触发,AGV应立即停止并发出故障信号。成都蓉希智能的触边采用电阻式分段技术,可精确到触发位置(左前角、正面等),便于快速排查碰撞原因。
三、2026年的合规趋势:软件安全认证与网络安全
除了传统的硬件安全,2026年的ISO 3691-4补充文件增加了对AGV机器人软件安全的要求。调度系统下发的“安全停车”指令必须经过加密和校验,防止网络攻击导致AGV失控。成都蓉希智能的AGV通信采用TLS 1.3加密,且调度系统与车体之间的安全指令使用独立的MAC校验码。另外,OTA升级功能也必须遵循安全流程:新版本的固件需通过功能安全预评估,升级过程中如果断电,AGV应能回滚到上一安全版本并禁止自动移动。
四、企业验收安全清单(2026版)
当企业采购AGV机器人时,建议按照以下清单进行验收测试:
文件检查:索取安全功能验证报告(由第三方认证机构如TüV、SGS出具),确认PLr d等级。同时检查风险评估报告,是否覆盖了所有可预见的异常场景(如地面油污导致制动距离变长)。
急停测试:按下AGV车体上的急停按钮,AGV应立刻停车并切断动力,且在手动复位之前无法重新启动。测试不同速度下的急停距离,记录是否与供应商提供的制动曲线一致。
激光扫描仪遮挡测试:在AGV行进路径上放置一个纸箱(高度≥15cm),AGV应在接触纸箱前停止,且停止后与障碍物的距离应大于安全余量(通常≥100mm)。
触边触发测试:用手按压AGV前部触边,AGV应立刻停止,并且系统日志中记录触边触发事件。
人机协作区域限速验证:如果AGV需要进入人员频繁走动的区域,应使用安全雷达或第二套激光扫描仪检测区域内是否有人。有人时AGV应自动切换至≤0.3m/s速度,并且安全PLC监控该速度上限。
充电安全:自动充电时,充电触点应具备防触电保护(如回缩设计),且充电过程中AGV应无法移动。
五、常见的安全误区与成都蓉希智能的应对
许多企业认为只要AGV上有激光雷达就是安全的,实际上:
普通导航激光雷达不具备安全等级,只有经过TüV认证的安全激光扫描仪才能用于防护。成都蓉希智能全系标配SICK或倍加福的安全型扫描仪。
安全触边不能安装在易被叉车或托盘撞击损坏的位置,成都蓉希智能提供加固支架和防撞梁选项。
调度系统的安全指令不应依赖商用WiFi,成都蓉希智能推荐使用独立5G专网或冗余工业WiFi,并配置通信超时后的AGV自主安全停车逻辑。
六、安全是设计出来的,不是叠加出来的
2026年领先的AGV机器人厂商将安全理念贯穿于整车设计:低重心结构防止急停时翻倒,圆角外壳减少碰撞伤害,橙色/黄色涂装提高视觉识别度。成都蓉希智能在设计阶段就引入HAZOP分析,并定期进行FMEA更新,确保每一台AGV出厂前都通过了最严苛的安全测试。
总结:安全合规是AGV机器人部署的红线。企业应当要求供应商提供完整的认证文件,并在现场进行上述验收清单测试。成都蓉希智能不仅提供符合ISO 3691-4:2023标准的产品,还协助客户完成现场安全风险评估和员工培训,真正做到让AGV机器人安全、高效地服务于生产。


