Robotizácia je najvyšším stupňom technického pokroku, je súčasťou automatizácie procesov. V súčasnosti sa stala vo vyspelých krajinách nevyhnutnou súčasťou priemyselnej výroby. Jej široké uplatnenie v priemysle je kľúčové, kde výrazne prispieva k vysokej produktivite, efektivite a bezpečnosti výrobného procesu. Článok pozostáva z dvoch častí, pričom v tejto prvej časti preberá znaky, prednosti, ako aj riziká robotizácie. Predovšetkým sa zaoberá bezpečnostnými požiadavkami, ktoré kladie na priemyselné roboty súčasná technická legislatíva, a podrobne rozvádza jednotlivé bezpečnostné prvky robotov.
Definičné znaky automatizácie a robotizácie
Automatizáciu možno charakterizovať ako uskutočňovanie výrobných procesov bez priameho zásahu človeka, a to prostredníctvom strojov. Automatizácia nahrádza ľudskú prácu, jej cieľom je redukovať opakujúce sa úlohy, ktoré boli predtým vykonávané manuálne.
Robotizácia je špecifický druh automatizácie, ktorá k samočinnej práci využíva robota. Robot je stroj vykonávajúci určené úlohy podľa človekom dopredu stanoveného programu. Robot v čase činnosti pracovný takt nepretržite opakuje. V modernej konštrukcii robotov sú aplikované digitálne technológie, v ktorých sú všetky prvky hardvérovo, softvérovo a komunikačne prepojené, a sú riadené počítačom. Bez aplikácie digitálnych technológií by automatizácia nebola možná.
Vývoj a zdokonaľovanie konštrukcie robotov posledné roky prudko napreduje, odráža pokroky v technológii a v programovaní. Od vzniku prvých robotov až po dnešok sú známe štyri generácie robotov. Prvá generácia - roboty s nižšou úrovňou, s jednoduchou spätnou väzbou. Sú schopné prostredníctvom človeka - operátora prepínať niekoľko programov. Vykonávajú jednoduché automatické manipulačné úkony s predmetmi, ich držanie a pohyb s nimi. Druhá generácia - roboty využívajúce senzoriku s obmedzenou flexibilitou. Sú schopné optimalizácie, t.j. z dopredu zadaných programov sami vyberú ten optimálny. Tretia generácia - roboty s vyššou úrovňou, s vyspelou senzorikou. Dokážu sa učiť rôznymi spôsobmi, jedným z nich je imitácia. Tiež sa učia na základe nadobudnutých skúseností. Sú schopné vnímať pohyb, reagovať na zmeny okolia a vykonávať zložité úlohy. Roboty štvrtej generácie sú inteligentné roboty, t.j. roboty s umelou inteligenciou (ďalej len " AI"). Takéto roboty sú schopné vykonávať nielen rutinnú opakujúcu sa činnosť, ale aj riadiacu činnosť. AI je inteligencia, ktorú prejavuje stroj disponujúci predovšetkým počítačom s vhodným programovým vybavením. AI je všeobecný výraz pre každý strojový systém, ktorý sa naučí napodobovať inteligentné ľudské správanie, resp. má schopnosť napodobovať ľudské schopnosti, napríklad učenie, uvažovanie, kreativitu, analýzu dát, schopnosť vytvoriť písomný alebo iný prejav a pod., a tým má aj schopnosť riešiť veľmi zložité úlohy, schopnosť koordinovanej spolupráce a prispôsobovať sa prostrediu. Systém funguje s rôznymi úrovňami autonómnosti, má po nasadení schopnosť prejavovať adaptabilitu a schopnosť generovať výstupy, ktorými môžu byť odhady neznámych hodnôt, odporúčania alebo rozhodnutia, ktoré ovplyvňujú fyzické alebo virtuálne prostredie.
Podskupinou AI je strojové učenie, ktoré je jednou z najvyšších vrstiev AI. Zaoberá sa algoritmami umožňujúcimi počítaču učiť sa. Cieľom strojového učenia je, aby sa stroj na základe dát vložených človekom sám učil, ako čo najlepšie dosiahnuť žiaduci výsledok. Modely strojového učenia dnes fungujú na báze umelých neurónových sietí naprogramovaných človekom, ktoré sú schopné autonómne spracovať veľké objemy dát. Z nich sú schopné na základe človekom vznesených požiadaviek generovať závery a postupne sa zlepšovať, teda učiť sa.
Stručná charakteristika priemyselných robotov a ich využitie
Súčasný autonómny robot sa technicky definuje ako stroj, ktorý má počítačom riadený integrovaný kybernetický systém, schopný autonómnej cieľovo orientovanej interakcie s prirodzeným prostredím podľa inštrukcií človeka. Kybernetický systém robota sa skladá z riadiaceho a rozhodovacieho systému, motorického systému (zaisťujúci pohyb robota) a senzorického systému, pozostávajúceho zo senzorov (snímačov), ktoré sú v priamom styku s prostredím, a monitorujú ho. Senzory sú zdrojom informácií pre riadiaci systém, ktorý je programovateľný z ovládacieho panelu robota, z ktorého možno činnosti robota podľa potreby meniť. Ovládací panel predstavuje ručnú jednotku prepojenú s riadiacim systémom. Ovládací program robota je súbor inštrukcií, ktorý stanovuje možnosti, činnosti a odozvy robota, a umožňuje overenie programu s cieľom potvrdenia dráhy robota a vykonania naprogramovaného procesu.
Pre úplnosť treba dodať, že mechanická konštrukcia robota pozostáva z podstavy, ramien a karuselu. Mechanické časti robota sú prepojené kĺbmi a väzbami. Nástroj robota nazývaný efektor je vymeniteľný a je spravidla koncovou časťou robota. Slúži na uchytenie materiálu a k manipulácii s predmetmi. Vďaka širokej škále vymeniteľných koncových častí môžu roboty niesť rôzne vybavenie a nástroje, čo umožňuje ich využitie v mnohých priemyselných aplikáciách.
Priemyselné roboty tvoria moderné, rýchlo sa rozvíjajúce odvetvie priemyselnej automatizácie. Nachádzajú najširšie uplatnenie v hromadnej, resp. sériovej priemyselnej výrobe, napríklad pri výrobe automobilov, na montážnych pracoviskách, na zváračských pracoviskách, v lakovniach, lisovniach a pod. Tieto roboty sú schopné vykonávať nepretržite opakované pohyby, resp. operácie. Kľúčovým parametrom je opakovaná presnosť pohybov, u bežných robotov dosahuje ± 0,08 až ± 0,1 mm. Súčasné roboty pracujú v priemysle nielen ako automatické stroje, ale čím ďalej tým častejšie sú začleňované do integrovaných pracovísk (výrobných liniek).
Prednosti, výhody a nefyzické riziká priemyselných robotov
Implementácia robotov v priemysle má viacero predností a poskytuje organizáciám mnoho výhod. Robotické pracoviská dosahujú vysokú produktivitu, zvýšenie kvality a presnosti výroby, zníženie chybovosti a zníženie nákladov. Nasadením robotov do výroby sa dosiahne nielen zvýšenie výkonu, presnosti a spoľahlivosti vykonávanej práce, ale aj významné zvýšenie bezpečnosti práce zamestnancov, tým že robotizácia odstráni fyzickú prácu ľudí. Roboty sú nasadzované na vykonávanie fyzicky náročných, monotónnych a namáhavých prác. Robotizácia tiež umožňuje automatizáciu rizikových prác, ktoré by pri vykonávaní človekom ohrozovali jeho život a zdravie, teda významne prispieva k znižovaniu pracovnej úrazovosti.
Robotické pracoviská môžu výrazne zlepšiť ergonómiu pracovného prostredia. To zahŕňa zníženie rizika muskulo-skeletálnych ochorení. t.j. ochorení pohybového aparátu (kĺbov, kostí a svalov), ktoré sú často spôsobené dlhodobo opakovanými pohybmi človeka v prípade monotónnej ručnej práce alebo s nevyhovujúcou ergonómiou pracovného miesta. Roboty sú často nasadené na práce v škodlivom pracovnom prostredí a na vykonávanie namáhavých prác, kde odstraňujú fyzickú záťaž človeka.
Veľkou prednosťou robotov je tiež v tom, že umožňujú automatizáciu výrobných procesov. Jedným s kľúčových trendov je generatívna AI robotov, ktorá im umožňuje učiť sa a vytvárať nové postupy na základe nazbieraných dát. Vďaka tejto technológii možno roboty naprogramovať pomocou prirodzeného jazyka, čo znižuje potrebu zložitého kódovania a umožňuje ľahšie ovládanie aj bez hlbokých programátorských znalostí. Veľkú výhodu poskytuje použitie robotov s AI v oblasti prediktívnej údržby. AI dokáže analyzovať prevádzkové dáta robotov a predvídať možné poruchy, čím pomáha zabrániť neplánovaným výpadkom výroby. AI tiež pomáha optimalizovať výrobné procesy. Strojové učenie umožňuje robotom lepšie analyzovať a zlepšovať svoju prácu na základe skúseností. Čím viac dát majú k dispozícii, tým lepšie fungujú. To všetko prispieva k efektívnejšej a spoľahlivejšej výrobe s nižšími nákladmi.
Automatizovaná výroba, ktorú predstavuje, či už samostatne pracujúci robot alebo roboty v rámci prevádzky integrovaných robotických pracovísk, má nielen mnoho predností, ale prináša aj niektoré mínusy a nesie aj viacero špecifických rizík. Nevýhodou zavedenia robotov môžu byť vysoké počiatočné náklady. Zavedenie automatizácie je spojené so značnými investíciami (obstaranie robotov a vybavenia, obstaranie softvéru, školenie zamestnancov na prácu s robotom a pod.). V priebehu prevádzky robotov si značné náklady vyžaduje ich náročná údržba, ktorú môžu vykonávať len vysokokvalifikovaní špecialisti, ktorých je spravidla nedostatok. Aj samotná implementácia robotov a uvedenie do prevádzky môže byť značne nákladné a náročné. Problém totiž môže nastať pri ich zavádzaní do zabehanej prevádzky, kde ide o podstatný zásah do jej chodu. Zavedenie robotov si vyžaduje uplatniť komplexný prístup a disponovanie fundovanými odborníkmi s vysokými znalosťami a zručnosťami v odbore robotiky.
Každý softvér priemyselných automatizovaných systémov je zraniteľný, nie je absolútne bezpečný, a tým nesie v sebe riziko kybernetických útokov. Cieľom takýchto útokov je "ukradnúť" cenné informácie a dáta, prípadne napáchať škody tým, že po napadnutí softvéru sa narušia alebo vyradia z prevádzky riadiace systémy, čím dôjde k zastaveniu robotickej prevádzky. Únik alebo strata dát môže mať veľmi nepriaznivé finančné a materiálne dopady.
Pre prevádzkovateľa robotického pracoviska je nevyhnutnosťou zaisťovať informačnú a kybernetickú bezpečnosť. Informačná bezpečnosť sa zaoberá ochranou všetkých foriem informácií, či už digitálnej alebo papierovej, či inej formy, pred neoprávneným prístupom, narušením, stratou alebo zneužitím. Kybernetická bezpečnosť sa špecificky zaoberá ochranou digitálneho priestoru - informačných systémov, sietí, aplikácií a dát uložených v elektronickej forme. Ochrana priemyselných automatizovaných systémov pred kybernetickými útokmi je kľúčová na zaistenie ich bezpečnej spoľahlivej funkcie a na ochranu citlivých dát. Jedným zo základných prvkov kybernetickej bezpečnosti je implementácia firewallov a segmentácia siete. Firewally slúžia ako bariéra medzi robotickým systémom a vonkajšími sieťami, kontrolujú prichádzajúcu a odchádzajúcu sieťovú prevádzku a blokujú potenciálne škodlivé pripojenie. Segmentácia siete spočíva v logickom rozdelení siete na menšie izolované časti, čo v prípade narušenia jednej časti obmedzuje šírenie hrozby do ostatných segmentov vrátane kritických robotických systémov. Pre aktívnu ochranu pred kybernetickými útokmi sa tiež využívajú systémy pre detekciu prieniku a anomálií. Tieto systémy neustále monitorujú sieťovú prevádzku a správanie sa pripojených zariadení, a hľadajú podozrivé aktivity, ktoré by mohli indikovať pokus o neoprávnený prístup, alebo prebiehajúci útok. V prípade detekcie anomálie sú aktivované varovania a môžu byť spustené automatické reakcie k izolácii hrozby.
Ďalšími bezpečnostnými opatreniami proti kybernetickým útokom sú pravidelná aktualizácia softvéru, autorizácia prístupu a školenia zamestnancov v oblasti kybernetickej bezpečnosti. K ochrane citlivých informácií, ktoré môžu byť robotickými systémami spracúvané alebo prenášané sa používa šifrovanie dát. Šifrovaním sa dáta prevádzajú do nečitateľnej podoby, čím sa zabraňuje ich zneužitiu v prípade neoprávneného prístupu. Táto ochrana sa týka tak dát uložených v systémoch, ako aj dát prenášaných po sieti. Implementácia týchto opatrení je nevyhnutná na zaistenie celkovej bezpečnosti a integrity robotických pracovísk v prepojenom priemyselnom prostredí.
Fyzické bezpečnostné riziká priemyselných robotov
Osobu, ktorá sa nachádza v bezprostrednej blízkosti priemyselného robota pracujúceho v automatizovanej prevádzke, môže potenciálne ohrozovať viacero nebezpečenstiev a z nich vyplývajúcich rizík. Prítomné je vždy mechanické riziko. Jeho pôvodom sú pohyblivé časti priemyselného robota, napríklad rameno, koncový nástroj robota, rotácia niektorých častí robota a pod. Pri kontakte s týmito časťami môže dôjsť k nárazu, pritlačeniu, rezným ranám a pod., čo môže viesť k rôznym zraneniam počnúc od drobných až po tie najzávažnejšie. Tieto riziká pôsobia nielen v priebehu prevádzky robota, ale aj pri výmene koncového nástroja robota, pri údržbe, pri odstraňovaní porúch a pod. Môžu mať za následok vážny incident, ak nie sú zavedené adekvátne bezpečnostné opatrenia. Najčastejším je zamedzenie prístupu k robotu počas automatického chodu. Toto sa realizuje bezpečnostným oplotením, prípadne svetelnými stenami.
Zdrojom zvýšeného rizika býva tiež koncový nástroj robota, ktorý nie je trvalou súčasťou konštrukcie robota, je jeho vymeniteľným zariadením. V niektorých technológiách je nevyhnutné, aby koncový nástroj v rámci výrobného procesu bol ostrý alebo horúci, čím sa riziko pri prípadnom kontakte zvyšuje. Robot s takýmto nástrojom nesmie byť voľne prístupný. Niekedy nestačia bezpečnostné prvky v konštrukcii robota, je nutné doplniť ochranné zariadenie nástroja, ktoré je realizované inštalovaním ochranného krytu, resp. nástroj je chránený, napríklad svetelnou stenou.
Ďalej sú v automatizovanom prostredí prítomné aj elektrické riziká vyplývajúce z používania elektrickej energie k pohonom technických zariadení a k ich riadiacim systémom. Toto riziko sa prejaví napríklad v prípade kontaktu s neizolovanými vodičmi alebo poškodenými elektrickými zariadeniami, ako aj v prípade výskytu elektrických porúch, napríklad náhleho skratu a pod. Tieto okolnosti môžu viesť k zásahu elektrickým prúdom, pričom táto udalosť môže mať nezriedka až tragické následky. Elektrickým rizikám možno čeliť dôsledným vykonávaním predpísaných bezpečnostných opatrení, napríklad správnym istením, bezchybnou izoláciou vodičov, ochranou nízkym napätím, vykonávaním pravidelných revízií, odstraňovaním nedostatkov zistených revíziami a inými.
Výskyt ďalších druhov fyzických rizík je závislý najmä od druhu použitej výrobnej technológie, druhu robotov a pod. Okrem mechanických a elektrických rizík sa môže vyskytovať aj riziko hluku, tepelné riziko, riziko žiarenia, riziko vibrácií, riziko spojené s používaním škodlivých látok, ergonomické a kombinované riziká.
Bezpečnostné požiadavky na priemyselné roboty
Bezpečnostné požiadavky na stroje vrátane robotov upravuje technická legislatíva. V prvom rade ich upravujú právne predpisy na zaistenie bezpečnosti strojov a detailnejšie a podrobnejšie ich upravujú bezpečnostné technické normy. Bezpečnosť priemyselných robotov musí byť prioritne riešená v ich konštrukcii. Výrobcovia robotov sú povinní v rámci ich výroby dodržať všetky bezpečnostné požiadavky, ktoré ustanovujú príslušné právne predpisy a dotknuté technické normy. Základným právnym predpisom je nariadenie vlády Slovenskej republiky č. 436/2008 Z.z., ktorým sa ustanovujú podrobnosti o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody na strojové zariadenia. Toto nariadenie je implementáciou smernice Európskeho parlamentu a Rady 2006/42/ES zo 16. mája 2006 o strojových zariadeniach a o zmene a doplnení smernice 95/16/ES, (ďalej len "smernica EÚ"). Základné požiadavky na bezpečnosť a ochranu zdravia týkajúce sa návrhu a konštrukcie strojov upravuje záväzná príloha 1 k tejto smernici EÚ.
Konštrukcia každého stroja musí z bezpečnostného hľadiska vyhovovať základnej bezpečnostnej technickej norme (norma typu A), ktorou je STN EN ISO 12100 (83 3001) s názvom - Bezpečnosť strojov - Všeobecné zásady konštruovania strojov - Posudzovanie a znižovanie rizika. Táto norma je základnou bezpečnostnou normou, ktorá definuje základnú terminológiu, zásady pre konštrukciu a metodológiu pre dosiahnutie bezpečnosti stroja bez ohľadu na jeho druh. Tiež špecifikuje zásady posúdenia a znižovanie rizika strojov. Na túto základnú normu nadväzujú ďalšie detailné technické normy využívané v konštrukcii a aplikácii robotov. Najdôležitejšími sú STN EN ISO 13849 - 1 (83 3313), upravujúca bezpečnostné časti riadiacich systémov strojov a STN EN ISO 13855 (83 3303), upravujúca umiestnenie bezpečnostných zariadení na strojoch so zreteľom na približujúce sa ľudské telo. Sú to normy, ktoré podrobne upravujú špecifické bezpečnostné požiadavky (normy typu C).
Pre priemyselné roboty bola do sústavy slovenských technických noriem ohľadom ich bezpečnosti implementovaná medzinárodná norma ISO 10218, časť 1 a časť 2. Časť 1 ako STN EN ISO 10218 - 1 (18 6515) pod názvom - Roboty pre priemyselné prostredie - Bezpečnostné požiadavky - Časť 1 - Robot. Norma bola vydaná 1. januára 2012 a bude účinná do 31. marca 2027. Vtedy vstúpi do účinnosti aktualizovaná STN EN ISO 10218 - 1 - Robotika - Bezpečnostné požiadavky - Časť 1 - Priemyselné roboty. Táto už bola vydaná v 6/2025 a nahradí v plnom rozsahu v súčasnosti platnú STN EN ISO 10218 - 1. Časť 2 ISO 10218 bola implementovaná ako STN EN ISO 10218 - 2 (18 6515) pod názvom - Roboty pre priemyselné prostredie - Bezpečnostné požiadavky - Časť 2 - Robotický systém a integrácia. Norma bola vydaná 1. januára 2012 a bude účinná do 31. marca 2027. Vtedy vstúpi do platnosti aktualizovaná STN EN ISO 10218 - 2 - Robotika - Bezpečnostné požiadavky - Časť 2 - Aplikácie priemyselných robotov a robotické bunky. Táto bola už vydaná v 6/2025 a nahradí v plnom rozsahu v súčasnosti platnú STN EN ISO 10218 - 2.
Technická norma STN EN ISO 10218 - 1 (18 6515) špecifikuje pre výrobcov priemyselných robotov základné požiadavky na bezpečnú konštrukciu a ochranné opatrenia, ktoré musia byť v ich konštrukcii uplatnené. Ustanovuje bezpečnostné požiadavky, splnením ktorých sú minimalizované riziká vyplývajúce z činnosti priemyselných robotov. Tiež poskytuje informácie na použitie robotov pre budúcich prevádzkovateľov - užívateľov robotov.
Technická norma STN EN ISO 10218 - 2 (18 6515) špecifikuje bezpečnostné požiadavky na integráciu priemyselných robotov, priemyselných systémov a priemyselných buniek robotov. Integrácia zahŕňa:
-
konštrukciu, výrobu, inštaláciu, prevádzku, údržbu a vyradenie priemyselných robotov alebo bunky z prevádzky,
-
nevyhnutné informácie pre konštrukciu, výrobu, inštaláciu, prevádzku, údržbu a vyradenie robotov alebo bunky z prevádzky,
-
súčasti zariadení robotov alebo bunky.
Norma ustanovuje bezpečnostné požiadavky na integráciu robotických systémov, t.j. spojenie viacerých samostatných výrobných zložiek do jedného funkčného celku tvoriaceho napríklad komplexnú výrobnú linku a pod. Vzťahuje sa aj na samostatného priemyselného robota prevádzkovaného napríklad v remeselníckej dielni. Norma tiež rozvádza základné nebezpečenstvá a z nich vyplývajúce riziká spojené s používaním priemyselného robota, uvádza nebezpečné situácie identifikované s týmito systémami a poskytuje požiadavky na elimináciu rizík, resp. ich primerané obmedzenie na prijateľnú mieru.
Je zásadné, aby výrobcovia robotov v ich konštrukcii aplikovali bezpečnostné požiadavky ustanovené v uvedených právnych predpisoch a technických normách. Tieto predpisy podrobne upravujú požiadavky na bezpečnostné prvky robotov. Práve zavedenie týchto prvkov do konštrukcie robotov je pre úroveň bezpečnosti robotov rozhodujúca. Bezpečnostné prvky robotov sú technické opatrenia, ktoré sú realizované v konštrukcii robota alebo na robotickom pracovisku, z dôvodu eliminácie alebo zníženia rizika. Základné bezpečnostné prvky, ktorými sú roboty, resp. robotické pracoviská vybavené, sú:
-
bezpečnostný PLC automat alebo bezpečnostné relé,
-
zariadenie núdzového zastavenia vyhotovené podľa STN EN ISO 13850 (83 3311) a STN EN ISO 14120 (83 3006),
-
zariadenie ochranného zastavenia,
-
bezpečnostné ovládacie zariadenie,
-
mechanické ochranné zábrany (bezpečnostné oplotenie, pevné kryty pohyblivé kryty) podľa STN EN ISO 14120 (83 3006),
-
optoelektronické (svetelné) ochranné zariadenie (svetelné závory),
-
monitorovacie ochranné zariadenie (laserový skener, 3D kamerové systémy, radarový systém),
-
bezpečnostné nášľapné rohože,
-
bezpečnostné nárazníky a bezpečnostné nárazové lišty.
Bezpečnostný programovateľný PLC automat a bezpečnostné relé
Pri každom robote sa nachádza ovládací panel, ktorý je prepojený s riadiacim systémom robota, súčasťou ktorého je bezpečnostný logický automat PLC, ktorého funkcia je programovateľná v bezpečnostnom softvéri. Tento slúži k riadeniu kritických bezpečnostných funkcií robota. Je využívaný k vytváraniu bezpečnostných logických funkcií a sledovaniu funkcií všetkých bezpečnostných prvkov, ktorými je robot vybavený, napríklad tlačidlom núdzového zastavenia, svetelnými stenami a pod. V prípade detekcie potenciálneho nebezpečenstva bezpečnostný PLC zaistí okamžité a bezpečné zastavenie pohybu robota. Na jednoduchších robotických pracoviskách, ktoré si nevyžadujú mnoho bezpečnostných prvkov, môže byť bezpečnostný PLC automat nahradený bezpečnostnými relé. Tieto nie sú programovateľnými jednotkami a fungujú na princípe spínania a rozopínania obvodu. Ak by bolo nutné použiť viac ako tri bezpečnostné relé, spravidla sú nahradené programovateľným PLC automatom. Bezpečnostné relé, podobne ako PLC, sa používajú na sledovanie funkcií bezpečnostných prvkov robota. Napríklad, ak dôjde pri činnosti robota k poruche alebo k vstupu človeka do ochrannej zóny, tak relé zabezpečí, aby bola spoľahlivo vykonaná príslušná reakcia, spravidla okamžité zastavenie práce robota. Bezpečnostné relé musí byť konštruované ako zdvojené, bezpečnostná funkcia musí zostať činná aj po výpadku niektorej z jeho častí a musí obsahovať automatickú kontrolu, či kontakty správne spínajú a rozopínajú.
Zariadenie núdzového zastavenia
Jedným z kľúčových bezpečnostných prvkov vybavenia každého robota je tlačidlo núdzového zastavenia robota tzv. STOP tlačidlo. Toto by malo byť nadradené nad všetkými ostatnými funkciami, chodmi a činnosťami robota. Slúži k okamžitému zastaveniu robota v prípade, ak sa obsluha robota alebo osoba nachádzajúca v jeho blízkosti ocitne v bezprostrednom nebezpečenstve vyplývajúcom z činnosti robota, alebo nastane nepredvídaná nebezpečná situácia na robotickom pracovisku. Po použití STOP tlačidla je súčasne blokovaný akýkoľvek povel na opätovné spustenie robota do doby reštartovania núdzového zastavenia (opätovné nastavenie). STOP tlačidlo je ručne ovládané zariadenie, ktoré sa používa priamo na nútené vypnutie robota, a musí mať mechanickú západku, ktorá zaistí, že robot ostane vypnutý tak dlho, kým tlačidlo nebude vedome manuálne uvoľnené a až potom bude môcť byť robot znovu zapnutý. Použitie núdzového zastavenia robota zároveň nesmie vytvárať ďalšie riziká. Hmatník STOP tlačidla má tvar hríbika a musí mať červenú farbu. Pozadie za hmatníkom, ak je to vykonateľné, má byť žlté, čím je hmatník jasne zviditeľnený.
Zariadenie núdzového zastavenia sa musí nachádzať na každom mieste robotického pracoviska, odkiaľ možno spustiť robota do chodu, prípadne aj na iných miestach, kde to bolo určené na základe posúdenia rizík robotického pracoviska, ktoré je povinný vykonať prevádzkovateľ pracoviska. STOP tlačidlá musia byť umiestnené tak, aby boli ľahko prístupné a schopné bezpečného ovládania obsluhou robota a ďalšími osobami v prípade potreby.
Zariadenie núdzového zastavenia býva spravidla v tlačidlovom prevedení. Môže však byť realizované aj pomocou bezpečnostného lanka. Núdzové zastavenie robota nastane po zatiahnutí lanka, ktoré sa nachádza napríklad po obvode robota. Bezpečnostné lanko spravidla býva inštalované na veľkom robotickom pracovisku, súčasťou ktorého sú napríklad pásové dopravníky.
Ďalším ochranným prvkom robota je tlačidlo ochranného zastavenia na prerušenie prevádzky, ktoré umožňuje riadne zastavenie pohybov robota z dôvodu bezpečnostnej ochrany a ktoré zaistí zachovanie logiky programu na umožnenie opätovného spustenia.
Bezpečnostné oplotenie (pevné ochranné zábrany) robotov
Na robotickom pracovisku, kde je robot stabilnou súčasťou príslušnej technológie, musí byť v čase jeho automatického chodu zamedzené vstupu osôb do nebezpečného priestoru. Ak to technológia príslušnej výroby umožňuje, musí byť priestor robotického pracoviska oddelený od priestoru, kde sa pohybujú zamestnanci, a to mechanickými zábranami (oplotením, krytmi a pod.) alebo optoelektronickými ochrannými prvkami (mnoholúčové optické siete, resp. svetelné steny).
Najčastejšie sa zabránenie vstupu osôb na robotické pracovisko realizuje oplotením, ktoré vytvára mechanickú zábranu do tohto ohraničeného nebezpečného priestoru. Oplotenie je spravidla kombinované s ďalšími bezpečnostnými prvkami. V oplotení môže byť viacero dverí, ktoré umožňujú potrebný vstup. Pri všetkých dverách zabudovaných v oplotení robotického pracoviska musí byť umiestnené zariadenie na núdzové zastavenie. Každé dvere sú spravidla opatrené bezpečnostným spínačom alebo bezpečnostným zámkom dverí, resp. bezpečnostným uzamykacím zariadením. Bezpečnostný spínač slúži ku kontrole dverí, pričom pri ich otvorení sa preruší signál a dôjde k zastaveniu chodu robota. Bezpečnostný zámok umožňuje uzamknutie oploteného robotického pracoviska a chráni pred neoprávneným vstupom človeka počas činnosti robota. Je teda určený na zaistenie bezpečného stavu po dobu pohybu robota a k zabráneniu prístupu k nebezpečným častiam. Ak operátor potrebuje vstúpiť do pracovného priestoru stlačí na ovládacom paneli zámku dverí tlačidlo "OTVORIŤ". Po odomknutí dverí dôjde k dokončeniu pracovného cyklu a zastaveniu robota. Po opustení pracovného priestoru a zavretí dverí zvonku operátor potvrdí prázdny pracovný priestor na zámku dverí zatlačením tlačidla "ZATVORIŤ". Predtým sa operátor presvedčí, či je pracovný priestor prázdny. Zámok dverí slúži aj na sledovanie alebo kontrolu polôh dverí. Zároveň môže disponovať voliteľnými funkciami, ako je únikové odblokovanie dverí alebo núdzové zastavenie. V oplotení s viacerými dverami môže byť použitých niekoľko bezpečnostných zámkov. Kľúč z bezpečnostného zámku možno vysunúť len v prípade, ak sú dvere zavreté a zámok je uzamknutý. Tento princíp môže byť použitý v aplikáciách, keď je potrebné vykonať požadovanú postupnosť krokov. Nasledujúci krok nemôže byť vykonaný, kým nebude uzamknutý predchádzajúci zámok a kľúč použitý pre ďalší zámok. Zámky pracujú na elektromagnetickom princípe a aplikujú sa vtedy, ak nie je vhodné použiť iné bezpečnostné prvky (svetelné závory a pod.).
Bezpečnostné svetelné závory, resp. steny
Bezpečnostné svetelné závory sú bezdotykovým ochranným zariadením zaisťujúcim nebezpečný priestor strojov, u ktorých nie je možná inštalácia mechanických bezpečnostných prvkov, alebo by bola nepraktická. Tento spôsob ochrany nezabraňuje vstupu do nebezpečného priestoru, ako je tomu pri mechanickej zábrane, ale pri detekcii rizikovej situácie spustí núdzové zastavenie. Funguje na princípe svetelných lúčov medzi vysielačom a prijímačom. Keď je svetelný lúč prerušený, bezpečnostná svetelná závora preruší bezpečnostný obvod a stroj alebo jeho časť s nebezpečnými pohybmi sa zastavia. Tento spôsob ochrany je veľmi rozšírený, možno ho využiť pre rôzne aplikácie a možno ním strážiť značne rozmerné nebezpečné priestory. V praxi sú využívané viaczväzkové lúče vytvárajúce v bezpečnej vzdialenosti svetelnú stenu pred strojom. Ak je aspoň jeden lúč tvoriaci svetelnú stenu prerušený pri vniknutí predmetu alebo časti ľudského tela, dochádza k vyslaniu vypínacieho signálu do riadiaceho centra robota a k zastaveniu jeho chodu.
Monitorovacie bezpečnostné zariadenie - laserový skener
Bezpečnostný laserový skener sa používa na sledovanie nebezpečného priestoru robota a na vyhľadávanie prítomnosti osoby v tomto priestore. Princíp funkcie skenera je založený na impulznom žiarení laserových lúčov. Lúče vychádzajúce z diódy skenera prechádzajú optickou sústavou a potom do chráneného priestoru, a odrážajú sa od osôb alebo predmetov. Odrazené lúče skener vyhľadá, spracuje a vyhodnotí nebezpečenstvo. Skenery sa dajú naprogramovať na skenovanie rôznych priestorov pracoviska, napríklad na skenovanie dvoch na sebe nezávislých priestorov (zón) - varovný a ochranný priestor. V prípade, že osoba vstúpi do varovného priestoru (do prvej zóny), skener ju výstražným signálom upozorní, že sa nachádza v stráženom priestore. Ak osoba napriek tomu vstúpi do ochranného priestoru (druhej zóny), dôjde k okamžitému zastaveniu robota.
Monitorovacie bezpečnostné zariadenie - radarový systém
Okrem laserového skenera môže na monitorovanie nebezpečného priestoru robota slúžiť aj radarový systém. Princíp radaru spočíva vo vysielaní rádiových vĺn vysielačom a vyhodnotení odrazených vĺn od pevných aj pohyblivých predmetov. V prípade vyhľadania prítomnosti osoby je vyslaný varovný signál alebo signál na zastavenie robota. V závislosti na prebiehajúcej výrobnej operácii možno dynamicky meniť nastavenie varovných a ochranných zón. Ďalšou bezpečnostnou funkciou radaru je prevencia reštartu, ktorá zaisťuje, že nedôjde k neočakávanému spusteniu robota za prítomnosti človeka v nebezpečnom priestore.
Bezpečnostné nášľapné rohože (mostíky)
Tieto mechanické bezpečnostné prvky sa používajú na zamedzenie vstupu osoby do nebezpečného priestoru robota. Rohož je pripevnená pred robotom na podlahe. Pri umiestnení rohože pred nebezpečný priestor robota je dôležité dodržať požadovanú bezpečnú vzdialenosť. Pri stúpnutí na rohož dochádza k okamžitému zastaveniu robota. Rohož sa skladá z dvoch kontaktných plôch - spínača a riadiaceho modulu, ktoré sa pri stúpnutí na rohož spoja. Za stavu, pri ktorom sa na rohoži nenachádza osoba, je spínač rozpojený. Pri vstúpení na rohož dochádza k tlaku a nastane vodivé spojenie. Signál vzniknutý pri zopnutí spínača odchádza do riadiaceho modulu, z ktorého vychádza povel na okamžité zastavenie robota.
Bezpečnostné nárazníky a nárazové lišty
Bezpečnostné nárazníky fungujú na mechanickom princípe. Po náraze nárazníka do osoby dôjde k okamžitému prerušeniu obvodu, a tým k zastaveniu robota. Obvod je zabudovaný priamo v nárazníku a je pripojený priamo k bezpečnostnému relé riadiaceho systému robota. Nárazníky sa používajú najmä v aplikáciách s dlhšou brzdnou dráhou a u pohybujúcich sa veľkých hmôt. Nárazové lišty fungujú na rovnakom princípe ako nárazníky, líšia sa len tvarom a použitím. Lišty sa používajú v aplikáciách s dlhšou brzdnou dráhou, u ktorých by mohlo dôjsť ku kolízii človeka alebo predmetu s hranou robota. Ich obal je vyrobený z termoplastu alebo gumy.