机器人通常在有形的防护围栏里或在防护措施的保护下工作。在过去一段时间里，人与机器人需要严格遵守的规则是必须在相互分离的区域内工作，而目前这一规定已经不再适用。安全控制系统使人与机器人配合作业且不发生碰撞成为可能。

在2014年的Automatica展会，暨第六届国际自动化和机电一体化专业展会上，大多数展出的机器人仍将在“妥善看管”的状态下作业。它们受防护围栏的保护，围栏上装有防护门，工作人员可以通过这道门对机器人进行维护和清洁等工作（图1）。

工作人员通常用联锁装置对防护门进行控制，该装置可以防止机器人在作业时进入危险区域。目前该领域向集成解决方案方向发展，既配置门把手和门制止器，以及集成其他功能，如辅助解锁装置，该方案可以在发生断电时打开防护门。

图1  机器人的作业区域通常必须与操作人员分开。例如，通过安装有形的防护围栏进行隔离，围栏内可以内置诸多附加功能，如隔离门或所谓的紧急把手

逃生解锁装置可从内部打开防护门

另外一个重要的附加功能是逃生解锁装置，当员工误闯入危险区时，逃生解锁装置作为紧急处理装置可从内部打开防护门。除了久经考验的机电装置外，一直仍在使用的技术还包括非接触式技术，如传感器。在AZM 200系列安全联锁系统上，负责监视防护门的位置及安全联锁系统的执行器接口的是一种“编码安全传感器”（CSS）。

AZM 300的最新一代安全联锁装置采用了安全导向的RFID传感技术，此装置可以实现编码多种分级。因此可以按照个性化要求选择不同的操控防护等级。两种技术，即CSS和RFID都可以串联多种安全控制装置的开关，而且可以通过单独的安全继电器模块对安全相关的信号进行分析。此外，这两种技术还可以对相关的诊断信号进行传输、收集、分析和处理。

防护门是一种“固定隔离防护系统”，它可作为机器人作业危险区和进入区的安全屏障，当然也可以使用光电保护系统对机器人作业进行保护。值得一提的是，在这种情况下可将双重应答功能作为附加的安全措施，SLC/SLG 440系列安全光幕和安全光栅均采用这种功能（图2）。

为了使机器人在触发防护系统之后能够重新启动，首先应该激活危险区域内的指令装置，然后在规定的时间内激活危险区域外的指令装置。这样才能确保工作人员可以安全地离开危险区域。

在Automatica展会上，业内人士对ISO 14119标准所产生的影响进行了讨论。ISO 14119标准不仅将取代目前仍旧有效的EN 1088标准，还将对安全开关和安全联锁装置的使用和选择进行规定。

图2  光电安全措施，如光幕或光栅，可以将双重应答功能作为额外的补充安全措施 

ISO 14119标准明确4种不同的构造类型

ISO 14119标准首次明确了4种不同类型的联锁装置和编码等级，设计师们将从中获益匪浅。此外，标准中还采用了许多形象鲜明的示意图、流程图和表格，以方便为特定的应用场合挑选合适的安全开关装置。有关工作程序的描述也非常符合实际应用，设计师因此可以选择合适的措施来应付针对防护装置的操控行为。

总之，该标准更加关注防拆保护。ISO 14119标准对“以合理可预见的方式操控保护装置”进行了规定，并对评估可能的操控方法的程序进行了描述，同时给出了可以提高操控防护的适当措施。在设计这些措施的过程中，该标准还描述了大量编码变量。此外，ISO 14119标准还考虑了一些新的技术，如前文所描述的用于电子和机电领域安全开关和联锁装置的新技术。

但是，参加Automatica展会的观众可能也会看到一些没有安装防护系统的机器人与操作人员直接进行合作。这样不仅改变了必须使用防护围栏的理念，而且还打破了汽车行业过去几十年传承下来的严苛规定：人与机器人必须始终在相互分离的区域内工作。

从安全技术角度考虑，技术在不断进步，主要体现在以前的硬件功能逐渐转移到软件上，如防护围栏的功能。因此形成了一个“虚拟工作区”：机器人在此自主监控其位置和各轴的速度。如果力量和速度足够低，那么所有机器人的轴会停留在它们的“虚拟笼子”中，而且机器人可以直接与人进行互动。例如，机器人抓取一个零件并固定好，加工人员对这个零件进行加工，或者机器人为操作人员拿取需要加工的组件。目前在实践操作中已经存在这种人与机器人的合作，而且以后这种合作的机会还将越来越多。
这种实践需要针对机器和机器人的安全进行大量研发。

Schmersal集团早在15年前就在此领域中开发出了Esalan安全控制器。这种安全控制装置可以确保机器人始终在一个规定的工作区域内作业。为了实现这一目标，安全控制器中安装了凸轮，用于界定虚拟工作区域，机器人在此区域内可按照规定进行移动。

满足机器安全的所有要求

在人与机器人的合作方面，这种基于软件的安全系统的优势是可以使人进入防护区所规定的位置。因此针对机器人安全的所有要求均得到了满足，如在危险情况下立即关机。同时，安全控制器可以随时对速度进行监控，并在必要时对其进行限制。这意味着速度始终只能达到机器人可以随时实现完全制动的高度，同时无需离开所允许的运动空间。而安全控制器技术的不断进步也为目前许多著名机器人制造厂商所采用的安全概念奠定了基础。