机器人技术创新和标准缺失问题

机器人技术的推陈出新,在多个行业领域的迁移应用和创新,对机器人的定义、分类和标准更新带来了新的挑战和机遇。

本文对市场上较为常见的机器人类别进行初步列举,发现大部分机器人类别还没有基础性的安全、性能标准,而更高层次的机器人伦理安全和社会安全的标准更是处于大面积空白,需要国际和国内机器人产业和标准界同行进行标准建设和补充更新。

国际标准化组织(ISO)对机器人的定义如下:

(1)机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体的某些器官(肢体、感受等)的功能;

(2)机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变;

(3)机器人具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、决策、学习等;

(4)机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。

机器人的不同分类和对应标准

我们从下面列表中分析得出结论:目前还有很多已在市场上销售使用的机器人尚无对应适用标准,或多功能复合型产品的标准划分存在交叉矛盾或空白:

下面分类既有按照功能类别进行分类,又有按照使用行业和场合分类,所以分类依据较多元,此处仅作为列举,为了说明目前已有标准和未来标准发展空间。

工业机器人标准是目前最成熟的标准分类,包含了ISO 10218,ISO/TS 15066,ISO 9787,ISO 9409-1,ISO 14539等系列标准。

个人护理机器人标准ISO 13482,主要包含以下三种类型机器人

移动服务机器人;物理助理机器人;承运型机器人;

但是不适用于:

——运动速度超过20公里/小时的机器人;

——机器人玩具;

——水下机器人和飞行机器人;

——ISO 10218涵盖的工业机器人;

——作为医疗设备的机器人;

——军事或公共权利机器人

高速机器人>20公里/小时,标准空白

水下机器人:标准空白

飞行机器人:标准空白

医疗机器人:标准空白

军事机器人:标准空白

公共权利机器人:标准空白

农业机器人:标准空白

装饰性机器人,已有EN 50410标准,例如招财猫、圣诞老人之类装饰用的机器人。

功能性机器人:具体按照其功能进行标准划分。例如家用和类似用途的机器人吸尘器,应使用IEC 60335-2-2吸尘器安全标准,IEC 62929 62849性能标准等;

玩具类机器人如果是14岁以下儿童玩耍使用,没有教育、互动娱乐休闲作用,则可以参考玩具标准IEC 62115标准。如果是14岁以上儿童使用,则IEC 62115又不适用。

教育娱乐机器人:标准空白

例如部分机器人具备教育功能,音视频辅助教育、积木教育等功能,首先玩具标准IEC 62115并不合适,因为此标准适用于设计或预定供14岁以下儿童玩耍时使用的玩具,也适用于不是专门设计供玩耍、但具有玩耍功能的供14岁以下儿童使用的产品。而且标准中明确提出,不适用于以下功能性教育和其他教育互动类产品。

功能性教育产品,如电炉、电熨斗或其他在高于24V 的额定电压下工作的功能性产品,仅用于在成人监督下、专门为教学目的使用。

在学校或其他成人指导者监督下在教育环境中使用的教育产品,如科学器材。

用于使用互动软件和连接辅助设备的电子设备,如个人电脑和游戏操纵台等。但不包括专门针对儿童设计和使用、自身具有游戏功能的电子设备或其辅助设备,如专门设计的个人电脑、键盘、游戏手柄或方向盘等。

用于娱乐休闲的互动软件,如电脑游戏及其存储介质(如CD等)

案例分析:

玩具形状的机器人,底部有吸尘器功能。按照功能划分,应该考虑家电60335-2-2标准,但是标准22.44章节明确指出,家电产品不能像玩具,所以这个产品结构不符合要求。

而这个产品又有一个屏幕,带有音视频互动功能,可以和家里5到15岁年龄儿童进行互动交流,也有学习教育功能,可以用于少年宫或科技馆,所以又不能按照62115玩具标准评估。

但是目前没有合适标准并不代表此类产品完全打入冷宫,一方面标准的制定是基于标准制定时现有最新技术和未来技术短期预测,并不能涵盖随着技术发展出现的各种新型的机器人新功能和新类别;另一方面多功能组合型的机器人产品在技术上的实现是大概率事件,并有遥控、可编程、人工智能等新的技术实例应用之后,对标准的及时制定和更新是一个新的挑战。

机器人类别理论框架

按照本站创新工具文章中提到的组合迁移式创新路径,理论上分析,未来机器人可能有如下类别:

聊天 清洁 组装 拆卸 焊接 扫地 助理 其他

家用 家用聊天机器人 家用清洁机器人 家用组装机器人 家用拆卸机器人 家用焊接机器人 家用扫地机器人 家用助理机器人 家用其他机器人

医用 医用聊天机器人 医用清洁机器人 医用组装机器人 医用拆卸机器人 医用焊接机器人 医用扫地机器人 医用助理机器人 医用其他机器人

军用 军用聊天机器人 军用清洁机器人 军用组装机器人 军用拆卸机器人 军用焊接机器人 军用扫地机器人 军用助理机器人 军用其他机器人

农业用 农业用聊天机器人 农业用清洁机器人 农业用组装机器人 农业用拆卸机器人 农业用焊接机器人 农业用扫地机器人 农业用助理机器人 农业用其他机器人

工业用 工业用聊天机器人 工业用清洁机器人 工业用组装机器人 工业用拆卸机器人 工业用焊接机器人 工业用扫地机器人 工业用助理机器人 工业用其他机器人

娱乐用 娱乐用聊天机器人 娱乐用清洁机器人 娱乐用组装机器人 娱乐用拆卸机器人 娱乐用焊接机器人 娱乐用扫地机器人 娱乐用助理机器人 娱乐用其他机器人

装饰用 装饰用聊天机器人 装饰用清洁机器人 装饰用组装机器人 装饰用拆卸机器人 装饰用焊接机器人 装饰用扫地机器人 装饰用助理机器人 装饰用其他机器人

教育用 教育用聊天机器人 教育用清洁机器人 教育用组装机器人 教育用拆卸机器人 教育用焊接机器人 教育用扫地机器人 教育用助理机器人 教育用其他机器人

交通用 交通用聊天机器人 交通用清洁机器人 交通用组装机器人 交通用拆卸机器人 交通用焊接机器人 交通用扫地机器人 交通用助理机器人 交通用其他机器人

其中部分类别实现可能性不大,但是也不能排除其他功能类别的机器人,以及多功能多智能机器人的未来创新。

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