速度與分離監測（SSM）是一種協作機器人安全功能，在有人接近時降低機器人速度，並在達到所需隔離前啟動保護性停止。邊界取決於整個應用，而非機器人周圍的通用半徑。
可辯護的設計結合了人類接近、感測與邏輯延遲、機器人反應與停止動作、侵入和測量不確定性。隨後在機器人工作單元中最不利且可信的速度、方向、有效負載、工具伸展和環境條件下驗證這些輸入。
本指南具有教育性質，不替代適用的標準文字、本地法律或合格的機械安全評估。請與 協作機器人安全指南 和 功能安全指南搭配使用。
將 SSM 定義為應用安全功能
SSM 協調檢測、安全相關邏輯、機器人速度控制和針對特定機器人應用的保護性制動。協作級機械臂本身不會使任何工具、工件、佈局或程式動作安全。
記錄危險、操作模式、可能進入的人員、可預見的濫用以及各州所需的安全功能。將生產最佳化與安全宣告分開。
繪製每條人類和機器人進場路徑的地圖
追蹤捷徑、延伸和繞行路線、地面層通道、維護位置及安全空間內進入。包括機器人包內所有移動連桿、末端效應器、電纜、工件及彈出或懸掛負載。
使用變化中的人機幾何體中最近的點，而不僅僅是機器人底座到人員的距離。當夾具、工具、佈局或程式路徑發生變化時，重新評估。
| 距離分量 | 證據 | 不利條件 | 評審觸發器 |
|---|---|---|---|
| 人類方法 | 申報適用價值 | 最快相關路徑 | 出入口變更 |
| 檢測與邏輯 | 測量安全鏈時間 | 閉塞或負荷 | 感測器或邏輯變更 |
| 機器人反應 | 控制器跟蹤 | 最差的速度和方向 | 軟體變更 |
| 機器人停車 | 測量運動 | 有效負載與工具延伸 | 制動或刀具更換 |
| 不確定性 | 感測器與入侵允許 | 公差堆疊 | 校正變更 |
考慮完整的反應時間
從物理檢測狀態到感測、通訊、安全邏輯、驅動反應和完成的制動行為進行測量。僅用標稱網路或推斷延遲就能省略鏈中的重要部分。
使用最差且可信且經過驗證的反應，包括抖動和故障行為。將每個值與硬體、韌體、設定、帶時間戳的測試和環境條件關聯。
在惡劣機器人條件下的測量停止
制動時間和距離會隨速度、方向、姿勢、負載、重心、工具、伸展、制動狀況和控制設定而變化。製造商資訊是輸入，不能替代實際單元不同時的應用驗證。
測試一個搜尋最長相關停止路徑的矩陣，並重復足夠多的試驗以捕捉變化。保持測量方法和驗收規則與安全檔案。
增加侵入體和位置不確定性
防護裝置具有檢測區幾何形狀、解析度、容差及檢測前可能的侵入。機器人和人類位置估計還包含校正、跟蹤和同步誤差。
根據適用的設計方法保守地合併容差。不要從安全距離中扣除平均定位精度，也不要在沒有證據的情況下假設獨立的誤差。
將阻塞和追蹤損失視為安全資訊的丟失
當人被遮蔽時，系統並不知道分離度增加了。定義缺失檢測、信度下降、路徑陳舊、視野受阻和感測器不一致的安全狀態。
測試服裝、攜帶物體、眩光、灰塵、照明、擁擠以及機器人本身作為遮擋物。一般視覺模型的檢測質量並不自動成為安全級保護功能。
設計速度區作為安全狀態
多速度區可以提高生產力，但每個狀態都有自己的監控條件、最大速度、所需間隔、轉換邏輯和停止行為。新增滯後效應，以避免雜訊距離估計導致快速速度切換。
每次轉換後，確認實際指令和實現的速度。顯示慢速模式的顯示並不意味著所有相關機器人運動都受限。
控制停止、重置和重啟
定義邊界穿越是否會導致速度減慢、保護性停止或其他驗證狀態。停止後，要求有效感知、足夠的隔離、清除故障以及一個不會讓牢房內人員感到意外的授權重啟條件。
測試隱藏狀態、重置時重新進入、站在盲區內並恢復通訊。狀態機必須防止因陳舊許可自動加速。
在其範圍內使用現行標準
官方 ISO 目錄將 ISO 13855:2024 列為目前釋出的版本，用於定位和尺寸確定與人類接近的相關保護措施。目錄還列出了工業機器人應用和單元的 ISO 10218-2:2025。
目錄列出了已釋出的 ISO/TS 15066:2016 和 ISO 13849-1:2023。請與有資質的安全專業人士共同確定適用的版本、過渡規則、管轄區和 Type C 要求，而非僅依賴本摘要。
將計算術語與安全證據聯絡起來
對於分離計算中的每個項，辨識感測器通道、邏輯模組、驅動反應、測量記錄、不確定性源和驗證測試。設定控制應使更改後的參數或元件對安全審查可見。
將計算結果與安全相關的控制系統設計和驗證證據相結合。沒有可追溯輸入和故障行為的電子表格結果是不完整的。
驗證最壞情況下的結局情景
在同一邊界上重現逆向人類接近和機器人運動，包括斜向路線、最大伸展、負載、暖裝置和感應延遲。運動區轉換、保護性停止、阻塞和重啟反覆進行。
測量實際最小間隔和完成停止，然後與批准的驗收規則進行比較。記錄未成功的試驗及其產生的條件。
| 測試層 | 注射狀態 | 預期回應 | 證據 |
|---|---|---|---|
| 檢測 | 遮擋或陳舊軌道 | 安全狀態 | 帶時間戳的痕跡 |
| 邏輯 | 延遲或通道故障 | 保護反應 | 安全紀錄 |
| 運動 | 最差負載與方向 | 在停車邊界內 | 位置跡 |
| 過渡 | 快速分割槽穿越 | 沒有不安全的超頂 | 速度追蹤 |
| 重啟 | 人留在裡面 | 沒有意外的動作 | 狀態機記錄 |
在細胞變化期間保持 SSM
在機器人、刀具、工件、有效負載、程式、速度、佈局、感測器、韌體、制動、地板標記或進出路線變更後重新計算和重新驗證。在正式測試之間監控停止趨勢和校正。
以以下檢查結束評論。
評估“機器人速度與分離監測”時，還應儲存模型版本、機器人設定、校正檔案、測試日期和全部試驗記錄。
只有把這些持續投入與單位成功任務的價值比較，才能判斷方案是否適合擴大。
上線後仍要持續檢查分佈變化、感測器漂移、機械磨損和人工接管原因。
實際專案還應指定資料、模型、控制器和安全流程的負責人，並預先定義回復條件。責任邊界、審批記錄與變更紀錄越清楚，故障發生後越容易停止擴散、定位原因並安全恢復。
把任務拆成感知、決策、動作執行和結果確認，可以更準確地定位瓶頸。每一階段都應有獨立指標與失敗示例，避免用端對端成功率掩蓋偶發但嚴重的風險。
引用的產品規格、論文結果和監管要求需要記錄釋出日期與適用版本。資料更新後應重新核對關鍵結論；無法從一手來源確認的內容，應明確標註為待驗證資訊。
小規模試點的價值在於提前暴露介面、人員協作和異常處理問題。試點結束後應依據預設門檻決定擴大、修改或停止，而不是因為已經投入資源就預設繼續。
所有結論都應能夠追溯到原始記錄，並可複核。
介面定義變化時，舊資料和舊控制參數不能在未經驗證的情況下直接複用。
- 繪製真實的人類路線和完整的移動包線。
- 測量完整的安全鏈反應時間。
- 測試不利停車和不確定性條件。
- 把遮擋和追蹤丟失當作故障來處理。
- 按照適用的安全流程，驗證停止、重置和重新啟動。
常見問題
SSM 保護距離是固定的嗎？
不。這取決於操作狀態、閉合動作、反應時間、停止行為、幾何形狀和不確定性。
我能只用機器人製造商的停止時間嗎？
使用製造商資料作為適用輸入，但要驗證整個單元在實際負載、工具、姿態和設定下的狀態。
通用相機人員檢測器可以作為 SSM 感測器嗎？
預設情況下並非如此。保護功能需要適當的安全相關效能、故障行為和經過驗證的覆蓋範圍。
機器人能在有人離開時自動加速嗎？
只有透過經過驗證且具有足夠隔離、有效感應和合規的重置或重啟行為的狀態機。
一次除錯測試夠用嗎？
不。在相關變更後並根據適用的安全計劃，需要進行重新驗證和定期檢查。
測量分隔與保護性止損邊界
SSM 是一種應用特定的保護功能。利用目前適用的標準和專業的安全工程，驗證實際機器人單元中的感應、全停行為、不確定性、故障和重啟。