匯報人：文小庫2024-07-04《機械安全自主移動式機械與人體之間的動態安全距離確定方法gb/t41355-2022》詳細解讀contents目錄1范圍2規范性引用文件3術語和定義4符號5方法學5.1一般要求5.2速度與安全監控contents目錄5.3距離補償系數6動態安全距離的計算6.1總響應時間6.2人體接近方向未知時動態安全距離的計算6.3人體接近方向已知時動態安全距離的計算011范圍自主移動式機械本標準適用于自主移動式機械，這類機械能夠在工作環境中自主導航和移動。人體與機械互動涉及人體與自主移動式機械在動態環境中的交互情況。適用對象動態安全距離的確定包括如何確定自主移動式機械與人體之間的動態安全距離。安全要求與測試方法涵蓋相關的安全要求，以及為驗證這些要求而進行的測試方法。涵蓋內容本標準不適用于非自主移動的機械設備。非自主移動機械不涉及靜態條件下機械與人體的安全距離問題。靜態安全距離不適用范圍022規范性引用文件GB/T16855.1-XXXX機械安全控制系統安全相關部件第1部分：設計通則GB11643-1989確定的有關安全衛生標準的編號和名稱GB/T15706-XXXX機械安全基本術語主要引用文件010203GB/TXXXXX-XXXX自主移動式機械術語和商業規格GB/TXXXXX-XXXX自主移動式機械導航系統性能評估方法GB/TXXXXX-XXXX自主移動式機械傳感器技術條件及測試方法輔助引用文件注：以上列出的引用文件是本標準制定過程中參考的重要標準和規范。其中，主要引用文件構成了本標準的基礎，而輔助引用文件則為理解和實施本標準提供了必要的背景和補充信息。這些引用文件的內容對于確保自主移動式機械與人體之間的動態安全距離確定的準確性和有效性至關重要。此外，還應參考相關的國際標準和行業最佳實踐，以確保本標準的國際接軌和前瞻性。在實施本標準時，應綜合考慮所有相關引用文件的要求，以確保機械安全性能的全面提升。輔助引用文件033術語和定義應用領域廣泛應用于工業自動化、物流運輸、農業種植等領域。定義自主移動式機械是指能夠在沒有人工直接操作的情況下，依靠自身的動力和控制系統進行移動的機械設備。特點具有高度自主性，能夠根據預設程序或實時傳感器數據進行路徑規劃和任務執行。3.1自主移動式機械動態安全距離是指在自主移動式機械運行過程中，為保障人員安全而需保持的最小距離。定義機械的運行速度、加速度、轉向能力，以及人員的反應時間和移動速度等。影響因素確保在機械突然改變運動狀態或發生意外情況時，人員有足夠的時間和空間進行躲避，避免受到傷害。重要性3.2動態安全距離基于傳感器數據通過機械上安裝的傳感器（如激光雷達、攝像頭等）實時感知周圍環境，計算與障礙物（包括人員）的距離，從而動態調整安全距離。3.3確定方法預設安全距離根據機械的運行參數（如速度、加速度等）和人員反應時間等因素，預先設定一個固定的安全距離。這種方法簡單易行，但可能無法適應所有情況。基于風險評估綜合考慮機械的運行狀態、環境因素和人員行為等因素，對潛在風險進行評估，并根據評估結果動態調整安全距離。這種方法更為靈活，但需要較高的技術支持。044符號自主移動式機械的最大運行速度V_max人員的反應時間t_r01020304自主移動式機械與人員之間的動態安全距離A_ds自主移動式機械的制動時間t_b4.1通用符號人員所在位置與自主移動式機械運行方向之間的預測安全距離S_pV_pa_max自主移動式機械在制動前的瞬時速度自主移動式機械的最大制動加速度4.2特定符號自主移動式機械從開始制動到完全停止所需的總時間Δt自主移動式機械在制動過程中行駛的距離d_s保證人員安全所需的最小安全距離S_min4.3計算相關符號010203安全系數的值，通常大于等于1F_s速度修正系數，考慮實際運行速度與最大運行速度之間的差異K_v距離修正系數，考慮實際制動距離與理論制動距離之間的差異K_d4.4其他符號055方法學基于速度與制動能力的計算該方法主要根據自主移動式機械的移動速度和制動能力，以及人體的移動速度和反應時間，來計算出一個安全的動態距離。這個距離可以確保在機械突然停止或者改變方向時，人員有足夠的時間做出反應并避免碰撞。考慮不同場景的風險因素動態安全距離的確定還需要考慮不同工作場景的風險因素，如地面情況、光照條件、人員密度等。這些因素都可能影響機械和人員的移動速度以及反應時間，因此在確定動態安全距離時需要綜合考慮。動態安全距離確定方法實時數據采集為了準確計算動態安全距離，需要實時采集自主移動式機械的移動速度、制動距離以及人員的移動速度和反應時間等數據。這些數據可以通過傳感器、攝像頭等設備進行采集。數據分析與處理數據采集與分析方法采集到的數據需要經過分析和處理，以提取出有用的信息。例如，可以通過統計分析方法來確定機械和人員的平均移動速度和反應時間，進而計算出合理的動態安全距離。0102在確定動態安全距離后，需要進行實地測試來驗證其有效性。測試過程中需要模擬不同的工作場景和風險因素，以確保所確定的動態安全距離能夠在各種情況下保證人員的安全。實地測試與驗證根據實地測試的結果，可以對動態安全距離進行優化調整。例如，如果發現原先確定的安全距離在某些情況下仍然存在安全隱患，那么就需要適當增加安全距離以提高安全性。同時，也可以根據實際情況對數據采集和分析方法進行改進，以提高動態安全距離計算的準確性和可靠性。安全距離的優化調整安全距離的驗證與優化065.1一般要求5.1.1安全距離的定義動態安全距離：指自主移動式機械在操作過程中，為避免對人體造成危害而需保持的最小安全間距。該標準旨在確保操作人員在機械運行過程中的安全，防止因機械移動或操作不當導致的意外傷害。““5.1.2確定安全距離的原則基于機械的運動特性和作業環境，綜合考慮人員安全、作業效率和機械操作性等因素。安全距離應確保操作人員在任何情況下都能及時躲避潛在的危險。適用于各類自主移動式機械，如搬運機器人、自動駕駛車輛等。在機械的設計、生產、使用和維護等環節中，均需嚴格遵守本標準規定的安全距離要求。5.1.3安全距離的應用范圍5.1.4安全距離的確定方法根據機械的最大運行速度、制動距離、作業環境等因素，通過科學計算和實驗驗證來確定安全距離。應考慮操作人員的反應時間和移動速度，確保在緊急情況下能夠及時躲避危險。075.2速度與安全監控防止機械超速運行通過實時監控機械的運行速度，確保其不超過設計或安全規定的最大速度，從而避免因超速而導致的安全事故。提高操作精度和效率合理的速度控制有助于機械更精確地完成任務，同時提高工作效率。速度監控的重要性VS利用速度傳感器實時監測機械的運行速度，并將數據傳輸給控制系統進行處理。預警與緊急制動系統當檢測到機械超速時，預警系統應及時提醒操作人員，并在必要時啟動緊急制動系統以確保安全。傳感器技術應用安全監控的措施可靠性原則監控系統應具備高可靠性，確保在惡劣環境下仍能正常工作。實時性原則監控系統應能實時反映機械的運行狀態，以便操作人員及時作出調整。易用性原則監控系統的操作界面應簡潔明了，方便操作人員快速掌握和使用。030201監控系統的設計與實施隨著人工智能技術的發展，未來速度與安全監控將更加智能化，能夠自動識別和預測潛在的安全風險。智能化監控借助物聯網技術，實現遠程監控和診斷，及時發現并解決安全問題，提高機械的運維效率。遠程監控與診斷速度與安全監控的未來發展085.3距離補償系數機械的運動狀態會對安全距離產生影響，速度和加速度越大，所需的安全距離就越大。機械的運動速度和加速度影響因素工作環境越復雜，如存在障礙物、其他工作人員等，就需要更大的安全距離以確保安全。環境的復雜程度操作人員的反應時間也會影響安全距離的確定，反應時間越長，所需的安全距離就越大。操作人員的反應時間01理論計算根據機械的運動學模型和操作人員的反應時間等參數，通過理論計算得出距離補償系數。確定方法02實驗研究通過實驗測量機械在不同運動狀態下的安全距離，以及操作人員的反應時間等數據，來確定距離補償系數。03經驗公式根據大量實驗數據和實際經驗，總結出經驗公式來計算距離補償系數。綜合考慮多種因素在確定距離補償系數時，需要綜合考慮機械的運動狀態、環境復雜程度、操作人員的反應時間等多種因素。保證安全余量為了確保安全，應在計算出的安全距離基礎上增加一定的安全余量。實時監控與調整在實際操作中，應根據實際情況實時監控并調整安全距離，以確保機械與人體之間的動態安全。020301注意事項096動態安全距離的計算動態安全距離計算公式DSD=Vf×Tr，其中DSD為動態安全距離，Vf為機械移動速度，Tr為人的反應時間。影響因素考慮在計算動態安全距離時，需綜合考慮機械的移動速度、人的反應時間以及環境條件等多個因素。6.1計算方法與公式6.2參數確定與數據來源人的反應時間通過實驗研究或統計數據來源進行確定，考慮不同年齡段、職業和經驗水平的人群差異。機械移動速度根據實際使用場景和機械類型，通過測量或查閱相關技術文檔獲取。示例一某自主移動式機械在工廠內以1m/s的速度行駛，人的平均反應時間為0.7s，根據公式計算得出動態安全距離為0.7m。016.3計算示例與結果分析結果分析在實際應用中，需根據計算結果合理設置安全警示標識和防護措施，確保人員安全。02注意事項在計算動態安全距離時，需確保參數的準確性和可靠性，同時考慮實際使用場景中的特殊情況。局限性該方法主要適用于自主移動式機械與人體之間的動態安全距離計算，對于其他類型的機械或更復雜的環境條件可能存在一定的局限性。6.4注意事項與局限性106.1總響應時間定義與重要性定義總響應時間是指從自主移動式機械感知到潛在危險，到做出相應安全措施所需的總時間。重要性總響應時間是衡量機械安全性能的重要指標，它直接影響到機械在緊急情況下的反應速度和安全性。數據處理能力強大的數據處理能力可以更快地分析傳感器收集到的信息，并作出相應決策。機械結構與執行機構簡潔、高效的機械結構和執行機構能夠更快地執行安全措施，減少響應時間。傳感器性能高質量的傳感器能夠更快速、準確地感知周圍環境變化，從而縮短響應時間。影響因素優化數據處理算法，提高計算效率，從而縮短決策時間。提升數據處理速度簡化機械結構，提高執行機構的響應速度，確保在緊急情況下能夠迅速采取安全措施。改進機械結構與執行機構提高傳感器的精度和靈敏度，以便更快速地感知潛在危險。選用高性能傳感器優化方法116.2人體接近方向未知時動態安全距離的計算6.2.1計算方法概述采用最大可能接近速度進行計算在人體接近方向未知的情況下，應假設人體以最大可能的速度接近機械，以此為基礎計算動態安全距離。考慮多種接近方向由于接近方向未知，計算時需考慮各個方向上的接近情況，確保在任何情況下都能保持安全距離。結合機械的運動特性在計算過程中，需要充分考慮機械的運動速度、加速度等特性，以及這些特性對人體接近的影響。6.2.2具體計算步驟根據工作環境和實際情況，合理估計人體可能達到的最大接近速度。確定最大可能接近速度詳細了解機械的運動軌跡、速度和加速度等參數，以便準確預測其與人體之間的相對運動情況。分析機械運動狀態在所有計算出的安全距離中，選擇最大值作為最終的動態安全距離，以確保在任何接近方向上都能保持安全。確定最終安全距離根據最大可能接近速度和機械運動狀態，分別計算各個方向上所需的動態安全距離。計算各方向上的安全距離02040103126.3人體接近方向已知時動態安全距離的計算6.3.1計算方法與公式Vs應根據實際情況測量或估算；Ts應考慮操作者的反應時間和機械的停機時間；Db需根據機械的運動特性和停機過程中的加速度等因素計算。公式中各參數的確定Ds=Vs×Ts+Db。其中，Ds為動態安全距離，Vs為人體接近速度，Ts為機械停機的反應時間，Db為機械在停機過程中的運行距離。動態安全距離計算公式在計算動態安全距離時，應充分考慮機械的運動特性和工作環境，確保計算結果的準確性和可