杨琨 夏信凯 马环洲 桑胜波

（太原理工大学信息与计算机学院，太原，030002）

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在工业化进程中，人类一直在探索如何更大程度地解放双手、解放劳动力，机器人作为一种自动执行工作的机器装置应运而生。自上世纪60年代机器人被部署在生产线之后，工业生产效率得到极大提升。随着技术的进步，工业机器人越来越多地应用到工业生产的各个方面，人机共存、人机交互、多机协调等复杂工业场景日渐增多，如图1所示。

图1 工业机器人的人机交互场景

随着人机交互的深入，人们发现，传统机器人惯量大、速度高，极易发生安全事故，尤其当操作人员与机器人手臂协作完成作业时，人与机械臂近距离频繁接触，这对操作人员的人身安全造成潜在威胁，甚至直接造成伤害。据统计显示，机器人对人造成的伤害56%被归类为夹伤，44%被归类为撞击伤，其中操作人员遭受伤害的风险最大。2016年，美国阿拉巴马州一家汽车零部件生产商的操作工人被机器人压伤致死；2019年12月，亚马逊自动化仓库发生机器人事故，造成24名员工受伤被紧急送往医院。在我国也发生过多起类似的机器人安全事故，2018年安徽芜湖耐世特凌云有限公司一名操作人员在为搬运机器人更换刀具时，被机器人夹伤，最终因伤重不治身亡；2019年，某冶炼厂一名操作员在对作业空间进行清扫时，被取锭机械臂挤压胸腔，最终经抢救无效死亡。生产过程中由机器人引发的事故频发，这不仅造成生产资源的浪费，更是给操作人员带来沉重的身心负担和伤害，长此以往对企业的生产进程造成极大阻碍。……