ISO 13482:2014
(Main)Robots and robotic devices — Safety requirements for personal care robots
Robots and robotic devices — Safety requirements for personal care robots
ISO 13482:2014 specifies requirements and guidelines for the inherently safe design, protective measures, and information for use of personal care robots, in particular the following three types of personal care robots: mobile servant robot; physical assistant robot; person carrier robot. These robots typically perform tasks to improve the quality of life of intended users, irrespective of age or capability. ISO 13482:2014 describes hazards associated with the use of these robots, and provides requirements to eliminate, or reduce, the risks associated with these hazards to an acceptable level. ISO 13482:2014 covers human-robot physical contact applications. ISO 13482:2014 presents significant hazards and describes how to deal with them for each personal care robot type. ISO 13482:2014 covers robotic devices used in personal care applications, which are treated as personal care robots. ISO 13482:2014 is limited to earthbound robots. ISO 13482:2014 does not apply to: robots travelling faster than 20 km/h robot toys; water-borne robots and flying robots; industrial robots, which are covered in ISO 10218; robots as medical devices; military or public force application robots. The scope of ISO 13482:2014 is limited primarily to human care related hazards but, where appropriate, it includes domestic animals or property (defined as safety-related objects), when the personal care robot is properly installed and maintained and used for its intended purpose or under conditions which can reasonably be foreseen. ISO 13482:2014 is not applicable to robots manufactured prior to its publication date. ISO 13482:2014 deals with all significant hazards, hazardous situations or hazardous events as described in Annex A. Attention is drawn to the fact that for hazards related to impact (e.g. due to a collision) no exhaustive and internationally recognized data (e.g. pain or injury limits) exist at the time of publication of ISO 13482:2014.
Robots et composants robotiques — Exigences de sécurité pour les robots de soins personnels
L'ISO 13482:2014 spécifie les exigences et les recommandations pour la prévention intrinsèque, ainsi que des mesures de protection et des informations pour l'utilisation des robots d'assistance à la personne, en trois types de robots d'assistance à la personne: robot d'assistance à la personne mobile; robot d'assistance physique; robot de transport de personne. Ces robots exécutent habituellement des tâches pour améliorer la qualité de vie d'utilisateurs prévus, indépendamment de leur âge ou de leurs aptitudes. La présente Norme internationale décrit les phénomènes dangereux associés à l'utilisation de ces robots et fournit des exigences pour éliminer ou réduire les risques associés à ces phénomènes dangereux. La présente Norme internationale traite des applications avec contact physique homme-robot. L'ISO 13482:2014 présente les phénomènes dangereux significatifs et décrit la manière de les traiter pour chaque type de robot d'assistance à la personne. L'ISO 13482:2014 couvre les appareils robotisés utilisés dans le cadre d'applications d'assistance à la personne, qui sont traités comme des robots d'assistance à la personne. L'ISO 13482:2014 est limitée aux robots terrestres. L'ISO 13482:2014 ne s'applique pas aux robots circulant à plus de 20 km/h, robots jouets, robots aquatiques et robots volants, robots industriels, qui sont couverts par l'ISO 10218, robots utilisés comme dispositifs médicaux, robots pour applications militaires ou de maintien de l'ordre public.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13482
First edition
2014-02-01
Robots and robotic devices — Safety
requirements for personal care robots
Robots et composants robotiques — Exigences de sécurité pour les
robots de soins personnels
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 3
4 Risk assessment . 9
4.1 General . 9
4.2 Hazard identification . 9
4.3 Risk estimation . 9
5 Safety requirements and protective measures .10
5.1 General .10
5.2 Hazards related to charging battery .11
5.3 Hazards due to energy storage and supply .12
5.4 Robot start-up and restart of regular operation .14
5.5 Electrostatic potential .15
5.6 Hazards due to robot shape .16
5.7 Hazards due to emissions .17
5.8 Hazards due to electromagnetic interference .21
5.9 Hazards due to stress, posture and usage .22
5.10 Hazards due to robot motion .23
5.11 Hazards due to insufficient durability .31
5.12 Hazards due to incorrect autonomous decisions and actions .33
5.13 Hazards due to contact with moving components .34
5.14 Hazards due to lack of awareness of robots by humans .35
5.15 Hazardous environmental conditions .35
5.16 Hazards due to localization and navigation errors .37
6 Safety-related control system requirements .38
6.1 Required safety performance .38
6.2 Robot stopping .40
6.3 Limits to operational spaces .43
6.4 Safety-related speed control .44
6.5 Safety-related environmental sensing .44
6.6 Stability control .46
6.7 Safety-related force control .47
6.8 Singularity protection .47
6.9 Design of user interface .48
6.10 Operational modes .49
6.11 Manual control devices .51
7 Verification and validation .52
8 Information for use .52
8.1 General .52
8.2 Markings or indications .53
8.3 User manual .55
8.4 Service manual .56
Annex A (informative) List of significant hazards for personal care robots .58
Annex B (informative) Examples of operational spaces for personal care robots .66
Annex C (informative) Example of the implementation of a safeguarded space .69
Annex D (informative) Examples of functional tasks of personal care robots .72
Annex E (informative) Examples of markings for personal care robots .75
Bibliography .77
iv © ISO 2014 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
The committee responsible for this document is ISO/TC 184, Automation systems and integration,
Subcommittee SC 2, Robots and robotic devices.
Introduction
This International Standard has been developed in recognition of the particular hazards presented by
newly emerging robots and robotic devices for new applications in non-industrial environments for
providing services rather than manufacturing applications in industrial applications. This International
Standard focuses on the safety requirements for personal care robots in non-medical applications.
This International Standard complements ISO 10218-1, which covers the safety requirements for robots
in industrial environments only. This International Standard includes additional information in line
with ISO 12100 and adopts the approach proposed in ISO 13849 and IEC 62061 to formulate a safety
standard for robots and robotic devices in personal care to specify the conditions for physical human-
robot contact.
This International Standard is a type-C standard, as stated in ISO 12100.
When a type-C standard deviates from one or more technical provisions dealt with by type-A or by
type-B standards, the type-C standard takes precedence.
It is recognized that robots and robotic devices in personal care applications require close human-robot
interaction and collaborations, as well as physical human-robot contact.
The robots or robotic devices concerned, and the extent to which hazards, hazardous situations or
hazardous events are covered, are indicated in the scope of this International Standard.
Hazards are well recognized, and the sources of the hazards are frequently unique to particular robot
systems. The number and types of hazards are directly related to the nature of the robot application, the
complexity of the installation, and the level of human-robot interaction incorporated.
The risks associated with these hazards vary with the type of robot used and its purpose, and the way
in which it is installed, programmed, operated, and maintained.
Not all of the hazards identified by this International Standard apply to every personal care robot,
nor will the level of risk associated with a given hazardous situation be the same from robot to robot.
Consequently, the safety requirements, and/or protective measures can vary from what is specified
in this International Standard. A risk assessment is conducted to determine the protective measures
needed when they do not meet safety requirements and/or protective measures specified in this
International Standard, and for the particular application being considered.
In this International Standard, the following verbal forms are used:
— “shall” indicates a requirement;
— “should” indicates a recommendation;
— “may” indicates a permission;
— “can” indicates a possibility or a capability.
In recognition of the variable nature of hazards with personal care robot applications, this International
Standard provides guidance for the assurance of safety in the design and construction of the non-medical
personal care robot, as well as the integration, installation, and use of the robots during their full life
cycle. Since safety in the use of personal care robots is influenced by the design of the particular robot
system, a supplementary, though equally important, purpose is to provide guidelines for the information
for use of personal care robots and robotic devices.
The safety requirements of this International Standard have to be met by the manufacturer and the
supplier of the personal care robot.
Future editions of this International Standard might include more specific requirements on particular
types of personal care robots, as well as more complete numeric data for different categories of people
(e.g. children, elderly persons, pregnant women).
vi © ISO 2014 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13482:2014(E)
Robots and robotic devices — Safety requirements for
personal care robots
1 Scope
This International Standard specifies requirements and guidelines for the inherently safe design,
protective measures, and information for use of personal care robots, in particular the following three
types of personal care robots:
— mobile servant robot;
— physical assistant robot;
— person carrier robot.
These robots typically perform tasks to improve the quality of life of intended users, irrespective of age
or capability. This International Standard describes hazards associated with the use of these robots, and
provides requirements to eliminate, or reduce, the risks associated with these hazards to an acceptable
level. This International Standard covers human-robot physical contact applications.
This International Standard presents significant hazards and describes how to deal with them for each
personal care robot type.
This International Standard covers robotic devices used in personal care applications, which are treated
as personal care robots.
This International Standard is limited to earthbound robots.
This International standard does not apply to:
— robots travelling faster than 20 km/h;
— robot toys;
— water-borne robots and flying robots;
— industrial robots, which are covered in ISO 10218;
— robots as medical devices;
— military or public force application robots.
NOTE The safety principles established in this International Standard can be useful for these robots listed
above.
The scope of this International Standard is limited primarily to human care related hazards but, where
appropriate, it includes domestic animals or property (defined as safety-related objects), when the
personal care robot is properly installed and maintained and used for its intended purpose or under
conditions which can reasonably be foreseen.
This International Standard is not applicable to robots manufactured prior to its publication date.
This International Standard deals with all significant hazards, hazardous situations or hazardous events
as described in Annex A. Attention is drawn to the fact that for hazards related to impact (e.g. due to a
collision) no exhaustive and internationally recognized data (e.g. pain or injury limits) exist at the time
of publication of this International Standard.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 2631 (all parts), Mechanical vibration and shock — Evaluation of human exposure to whole-body
vibration
ISO 3746, Acoustics — Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using
sound pressure — Survey method using an enveloping measurement surface over a reflecting plane
ISO 3864-1, Graphical symbols — Safety colours and safety signs — Part 1: Design principles for safety signs
and safety markings
ISO 4413, Hydraulic fluid power — General rules and safety requirements for systems and their components
ISO 4414, Pneumatic fluid power — General rules and safety requirements for systems and their components
ISO 4871, Acoustics — Declaration and verification of noise emission values of machinery and equipment
ISO 7000, Graphical symbols for use on equipment — Registered symbols
ISO 7010, Graphical symbols — Safety colours and safety signs — Registered safety signs
ISO 8373:2012, Robots and robotic devices — Vocabulary
ISO 11202, Acoustics — Noise emitted by machinery and equipment — Determination of emission sound
pressure levels at a work station and at other specified positions applying approximate environmental
corrections
ISO 12100:2010, Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction
ISO 13849-1, Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 1: General principles
for design
ISO 13850, Safety of machinery — Emergency stop — Principles for design
ISO 13854, Safety of machinery — Minimum gaps to avoid crushing of parts of the human body
1)
ISO 13855 , Safety of machinery — Positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts
of the human body
ISO 13856 (all parts), Safety of machinery — Pressure-sensitive protective devices
ISO 13857, Safety of machinery — Safety distances to prevent hazard zones being reached by upper and
lower limbs
ISO 14118, Safety of machinery — Prevention of unexpected start-up
ISO 14119, Safety of machinery — Interlocking devices associated with guards — Principles for design and
selection
ISO 14120, Safety of machinery — Guards — General requirements for the design and construction of fixed
and movable guards
ISO 15534 (all parts), Ergonomic design for the safety of machinery
IEC 60204-1:2009, Safety of machinery — Electrical equipment of machines — Part 1: General requirements
IEC 60335-1, Household and similar electrical appliances — Safety — Part 1: General requirements
1) If used, consideration shall be given as to the relevance and applicability of the quantitative data to the intended
users of the robot, especially for elderly people and children.
2 © ISO 2014 – All rights reserved
IEC 60335-2-29, Household and similar electrical appliances — Safety — Part 2-29: Particular requirements
for battery chargers
IEC 60417-1, Graphical symbols for use on equipment — Part 1: Overview and application
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)
IEC 60825-1, Safety of laser products — Part 1: Equipment classification and requirements
IEC 61140, Protection against electric shock — Common aspects for installation and equipment
IEC 61496 (all parts), Safety of machinery — Electro-sensitive protective equipment
IEC 62061:2012, Safety of machinery — Functional safety of safety-related electrical, electronic and
programmable electronic control systems
IEC 62471, Photobiological safety of lamps and lamp systems
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12100, ISO 8373 and the
following apply.
3.1
autonomy
ability to perform intended tasks based on current state and sensing, without human intervention
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.2]
3.2
robot
actuated mechanism programmable in two or more axes with a degree of autonomy (3.1) moving within
its environment, to perform intended tasks
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.6, modified]
3.3
robotic device
actuated mechanism fulfilling the characteristics of an industrial robot or a service robot (3.4), but
lacking either the number of programmable axes or the degree of autonomy (3.1)
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.8, modified]
3.4
service robot
robot (3.2) that performs useful tasks for humans or equipment excluding industrial automation
applications
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.10, modified]
3.5
mobile robot
robot (3.2) able to travel under its own control
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.13, modified]
3.6
hazard
potential source of harm
[SOURCE: ISO 12100:2010, 3.6, modified]
3.7
risk
combination of the probability of occurrence of harm and the severity of that harm
[SOURCE: ISO 12100:2010, 3.12]
3.8
risk assessment
overall process comprising a risk analysis and a risk estimation
[SOURCE: ISO 12100:2010, 3.17, modified]
3.9
safe state
condition of a personal care robot (3.13) where it does not present an impending hazard (3.6)
[SOURCE: ISO 10218-2:2011, 3.11, modified]
3.10
safety-related part of a control system
part of a control system that responds to safety-related input signals and generates safety-related
output signals
[SOURCE: ISO 13489-1:2006, 3.1.1, modified]
3.11
verification
confirmation through the provision of objective evidence that the specified requirements of the personal
care robot (3.13) have been fulfilled
[SOURCE: ISO 9000:2005, 3.8.4, modified]
3.12
validation
confirmation through the provision of objective evidence that the requirements for specific intended
use or application of the personal care robot (3.13) have been fulfilled
[SOURCE: ISO 9000:2005, 3.8.5 modified]
3.13
personal care robot
service robot (3.4) that performs actions contributing directly towards improvement in the quality of life
of humans, excluding medical applications
Note 1 to entry: This might include physical contact (3.19.1) with the human to perform the task.
Note 2 to entry: Typical types of personal care robots include: mobile servant robot (3.14), physical assistant robot
(3.15) and person carrier robot (3.16).
3.14
mobile servant robot
personal care robot (3.13) that is capable of travelling to perform serving tasks in interaction with
humans, such as handling objects or exchanging information
3.15
physical assistant robot
personal care robot (3.13) that physically assists a user (3.26) to perform required tasks by providing
supplementation or augmentation of personal capabilities
4 © ISO 2014 – All rights reserved
3.15.1
restraint type physical assistant robot
physical assistant robot (3.15) that is fastened to a human during use
EXAMPLE This includes wearable suits or non-medical physical assistance exoskeletons.
3.15.2
restraint-free type physical assistant robot
physical assistant robot (3.15) that is not fastened to a human during use
Note 1 to entry: This allows free holding/releasing of the robot by the human in order to control or stop the
physical assistance. Examples include power assisted devices and/or powered walking aids.
3.16
person carrier robot
personal care robot (3.13) with the purpose of transporting humans to an intended destination
Note 1 to entry: It might possess a cabin and might be equipped with a seat and/or standing support (or similar).
Note 2 to entry: In addition to humans, transportation might include other objects, e.g. pets and property.
3.17
protective stop
interruption of operation that allows an orderly cessation of motion for safeguarding purposes
3.18.1
maximum space
volume which can be swept by the moving parts of the robot (3.2) as defined by the manufacturer, plus
the volume which can be swept by manipulators and payloads
Note 1 to entry: For mobile platforms, this volume can be defined by the physical boundaries through which the
robot can move around.
Note 2 to entry: See Figure 1.
3.18.2
restricted space
portion of the maximum space (3.18.1) confined by limiting devices that establish boundaries which will
not be exceeded by the robot (3.2)
Note 1 to entry: For mobile robots (3.5), this volume can be limited by special markers on floors and walls, or by
software limits (3.27) defined in the internal map of the robot or facility (maximum space).
Note 2 to entry: See Figure 1.
[SOURCE: ISO 8373:2012, 4.8.2, modified]
3.18.3
monitored space
space observed by sensors available to the personal care robot (3.13) in which a safety-related object
(3.21.1) is detected
Note 1 to entry: Monitored space can reach beyond the maximum space (3.18.1) and can be defined by a collection
of mobile sensors on the robot and stationary sensors in and outside the maximum space.
Note 2 to entry: This space can be static or dynamic depending on the personal care robot and its application.
Note 3 to entry: See Figure 1.
3.18.4
safeguarded space
space in which the personal care robot (3.13) initiates a safety-related function if a safety-related object
(3.21.1) is detected within it
Note 1 to entry: Examples of safety-related functions include trajectory changes, speed reduction, protective stop
(3.17), force limiting.
Note 2 to entry: Annex C provides more details on possible implementations of algorithms for the speed reduction.
Note 3 to entry: Space can be static or dynamic, depending on the personal care robot, its application and its
(dynamic) shape.
Note 4 to entry: See Figure 1.
3.18.5
protective stop space
space in which the personal care robot (3.13) will perform a protective stop (3.17) if a safety-related object
(3.21.1) enters it
EXAMPLE Examples of operational spaces for some different personal care robots are presented in Annex B.
Note 1 to entry: Space can be static or dynamic, depending on the personal care robot, its application and its
(dynamic) shape.
Note 2 to entry: See Figure 1.
3.19.1
contact
zero distance between robot (3.2) and an object in its external environment
3.19.2
non-contact sensing
detection or measurement capability that does not require touching objects (including humans) in the
environment
3.19.3
contact sensing
detection or measurement capability that requires touching objects (including humans) in the
environment
3.19.4
unintended contact
unplanned touching between personal care robot (3.13) and object while performing the intended task
3.19.5
allowed contact
any touching with the personal care robot (3.13) that is permitted by the manufacturer
3.20
relative speed
magnitude of the difference between the velocity vectors of the robot (3.2) and an object (including a
human) about to be touched
Note 1 to entry: The robot velocity is the vector sum of velocities of the robot body and its moving parts.
3.21.1
safety-related object
human, domestic animal, or property to be protected from harm
Note 1 to entry: The kinds of domestic animals (especially pets) and property to be protected depends on the
intended use of the personal care robot.
6 © ISO 2014 – All rights reserved
3.21.2
safety-related obstacle
object, obstacle, or ground condition which can cause harm if it comes into contact or collision with the
robot (3.2)
3.21.3
safety-related speed limit
upper boundary of speed that a certain point (body location) of a personal care robot (3.13) may reach
without creating an unacceptable risk (3.7)
Note 1 to entry: In the definition, speed can be absolute or relative to the point of interest.
3.21.4
safety-related force limit
upper boundary of force that a certain point of a personal care robot (3.13) can exert against a human, or
other surrounding objects without creating an unacceptable risk (3.7)
3.21.5
safety-related surface condition
surface condition
adverse conditions of travel surface for a mobile personal care robot (3.13), for which hazards (3.6) can
be identified in the risk assessment (3.8)
EXAMPLE Surface conditions by which a person carrier robot (3.16) might roll over or slip causing injury or
damage.
3.22
manual control device
human operated device connected into the control circuit used for controlling the personal care robot
(3.13)
[SOURCE: IEC 60204-1:2009, 3.9, modified]
Note 1 to entry: One or more manual control devices attached to a panel or housing form a command device (3.23).
3.23
command device
device that enables the operator (3.25) or a user (3.26) to control the robot (3.2)
3.24.1
manual mode
operational mode in which the robot (3.2) is operated by direct human intervention via, for example,
pushbuttons or a joystick
Note 1 to entry: This mode is usually used for teaching, tele-operation, fault-finding, repair, cleaning, etc.
[SOURCE: ISO 8373:2012, 5.3.10.2, modified]
3.24.2
autonomous mode
operational mode in which the robot (3.2) function accomplishes its assigned mission without direct
human intervention
EXAMPLE Mobile servant robot (3.14) waiting for an interaction (a command).
3.24.3
semi-autonomous mode
operational mode in which the robot (3.2) function accomplishes its mission with partial human
intervention
EXAMPLE Physical assistant robot (3.15) that tries to correct the human-chosen path to avoid collisions.
3.25
operator
person designated to make parameter and program changes, and to start, monitor, and stop the intended
operation of the personal care robot (3.13)
[SOURCE: ISO 8373, 2.17, modified]
3.26
user
either the operator (3.25) of the personal care robot (3.13) or the beneficiary of the service provided by
the personal care robot
Note 1 to entry: In some applications, a user could be both the operator and the beneficiary.
3.27
software limits
restrictions to one or more operational parameters of the robot (3.2) defined in the control system
Note 1 to entry: Software limit can restrict operating spaces, speed, force, etc.
3.28
singularity
occurrence whenever the rank of the Jacobian matrix becomes less than full rank
Note 1 to entry: Mathematically, in a singular configuration the joint velocity in joint space might become infinite
to maintain Cartesian velocity. In actual operation, motions defined in Cartesian space that pass near singularities
can produce high axis speeds which can lead to hazardous situations.
Note 2 to entry: The Jacobian matrix is typically defined as a matrix of the first order partial derivatives of the
robot’s degrees of freedom.
[SOURCE: ISO 10218-1:2011, 3.22, modified]
3.29
electro-sensitive protective equipment
ESPE
assembly of devices and/or components working together for protective tripping or presence-sensing
purposes, and comprising as a minimum
— a sensing device;
— controlling/monitoring devices;
— output signal switching devices and/or a safety-related data interface
Note 1 to entry: The safety-related control system associated with the ESPE, or the ESPE itself, might further
include a secondary switching device, muting functions, stopping performance monitor, etc.
Note 2 to entry: A safety-related communication interface can be integrated in the same enclosure as the ESPE.
[SOURCE: IEC 61496-1:2004, 3.5, modified]
3.30
pressure-sensitive protective equipment
PSPE
assembly of devices and components triggered using the “mechanical activated trip” method to provide
protection under hazardous situations
Note 1 to entry: Examples of PSPE are pressure sensitive mats and floors, bumpers, pressure sensitive edges and
bars.
Note 2 to entry: PSPE generate a stopping signal by the use of different techniques, e.g. mechanical contacts, fibre-
optic sensors, pneumatic sensors.
8 © ISO 2014 – All rights reserved
4 Risk assessment
4.1 General
For risk assessment all requirements of ISO 12100 shall apply. This provides requirements and guidance
in performing risk assessment, including risk analysis based on hazard identification. In performing the
risk assessment, the decision of whether a risk is acceptable or not depends on the application and the
intended use of the personal care robot.
ISO 12100 includes general lists of hazards for machinery, from which the list of hazards for personal
care robots presented in Annex A is derived.
4.2 Hazard identification
The hazard identification shall be carried out to identify any hazards that might be present in a particular
personal care robot. Annex A contains a list of typical hazards that can be present with the personal
care robots described in this International Standard. This list should not be considered all-inclusive
and specific personal care robot systems might also present other hazards as a result of their particular
design, intended use or reasonably foreseeable misuse. An application hazard identification process
shall be performed for each design, and shall give particular consideration to:
a) uncertainty of autonomous decisions made by the robot and possible hazards from wrong decisions;
b) different levels of knowledge, experience and physical conditions of users and other exposed
persons;
c) normal but unexpected movement of the personal care robot;
d) unexpected movement (e.g. jumping in front of the personal care robot from the side or from a
higher level) of humans, domestic animals and other safety-related objects;
e) unintended movement of the personal care robot;
f) unexpected travel surfaces and environmental conditions in the case of mobile robots;
g) uncertainty of safety-related objects to be handled in the case of mobile servant robots;
h) conformity to the human anatomy and its variability in the case of physical assistant robots and
person carrier robots.
Where appropriate, the risk assessment shall consider in particular, manipulators and end-effectors of
the personal care robot, and they shall be given the same requirements as for the robots.
4.3 Risk estimation
A risk estimation shall be carried out on those hazards identified under 4.2, with careful attention paid
to various situations where the personal care robot may contact safety-related objects.
After all inherently safe design and protective measures have been adopted, the residual risk of the
personal care robot shall be evaluated and proven that it is reduced to an acceptable level.
Appropriate risk estimation methods shall be designed, on a case-by-case basis. The results of the
estimation shall be drawn upon to show that the event (e.g. allowed contact between a robot and safety-
related obstacles, or other safety-related objects), does not cause any unacceptable risk. If numeric values
for risk assessment are used for specific applications, an appropriate validation of the test/measurement
methodology shall be provided. If numeric values from other sources are used for risk estimation, it
shall be validated that referring to them is appropriate.
NOTE 1 Human-robot interaction and impacts research studies have been carried out on pain tolerance limits
of adults and robot-human collisions on various parts of the human body to study significant injury mechanisms
(see Bibliography).
NOTE 2 More complete numeric data for different categories of people (e.g. children, elderly persons, pregnant
women) and personal care robot application (e.g. mobile servant, physical assistant, person carrier) are being
determined and will be included in a future edition of this International Standard. Some work in this direction has
2)
commenced for industrial robots, which will be published as ISO/TS 15066 to assist in the design of workplaces
with collaborative robots.
5 Safety requirements and protective measures
5.1 General
Personal care robots shall conform to the safety requirements of this clause. Once the hazards associated
with a personal care robotic application have been identified using the methods described in Clause 4,
the robot shall be designed to ensure that the risk from those hazards is below a tolerable level. In
addition, the machine shall be designed according to the principles of ISO 12100:2010 for relevant but
not significant hazards which are not dealt with by this document.
When risks can be eliminated or reduced by measures that are not described in this International
Standard, other requirements shall be applied as determined by risk assessment. These measures shall
achieve at least the same level of risk reduction as the measures described in this International Standard.
Measures shall be taken to protect any exposed person and, where relevant, any domestic animal or
other safety-related objects near the personal care robot from any hazards, and to ensure the user’s
safety for continuous use of the robot as much as reasonably practicable.
Personal care robots might need to adhere to additional standards and regulations, where appropriate,
e.g. motor vehicle regulations when person carrier robots are operating on public roads.
A personal care robot shall be designed according to the principles of ISO 12100 for all hazards identified
for its application, comprising the following:
a) inherently safe design;
b) protective measures;
c) information for use.
NOTE ISO 12100 is indispensable for the application of this International Standard. It is advisable that users
are familiar with ISO 12100 before they apply or use this International Standard.
The use of inherently safe design measures is the first and most important step in the risk reduction
process because such inherent characteristics of the personal care robot are likely to remain effective,
whereas experience has shown that even well-designed safeguarding measures can fail or be violated,
and information for use may not be followed.
Inherently safe design measures avoid hazards by reducing or eliminating risks through a suitable choice
of design features of the personal care robot itself, and/or interaction between the exposed persons and
the robot. Requirements for inherently safe design measures are provided in subclauses 5.x.2 or 5.x.x.2
of each subclause 5.x or 5.x.x respectively.
Adding safeguards, and/or protective measures is the second step of the risk reduction method. As a
large number of risks arise due to the possible dynamic interactions between safety-related obstacles
and the personal care robot, a protective control function of the robot might significantly reduce a
particular type of risk. Requirements for protective measures are provided in subclauses 5.x.3 or 5.x.x.3
of each subclause 5.x or 5.x.x respectively.
When risk reduction is achieved by the use of safety-related control functions, the requirements of
Clause 6 apply.
2) Under preparation.
10 © ISO 2014 – All rights reserved
Information about the residual risks, after inherently safe design and protective measures have
been incorporated, shall be provided in the instruction handbook. Specific requirements regarding
information for use for each hazard are provided at subclause 5.x.4 or 5.x.x.4 of each subclause 5.x or 5.x.x
(respectively) whereas general requirements regarding information for use are provided in Clause 8.
The satisfaction of the safety requirements of this clause can be verified by one or more methods, such
as:
— A: inspection;
— B: practical tests;
— C: measurement;
— D: observation during operation;
— E: examination of circuit diagrams;
— F: examination of software;
— G: review of task-based risk assessment;
— H: examination of layout drawings and relevant documents.
Recommended methods of verification and validation of various requirements for the significant
hazards are shown in subclause 5.x.5 or 5.x.x.5 of each subclause 5.x or 5.x.x (respectively) at the end of
each clause, in the form of which of the methods (A, B, etc.) are applicable, corresponding to the methods
listed above. A description of the verification and validation methods is given in Clause 7.
5.2 Hazards related to charging battery
5.2.1 General
If a personal care robot has an integrated and built-in battery charging system, persons shall be protected
against hazards due to accidental contact with the charging connections on the robot and its charging
systems, which shall be in compliance with IEC 60204-1 or IEC 60335-2-29 as appropriate, and should
be in compliance with IEC 60529 and EN 50272.
Also the charging system shall prevent any hazards arising because of overloading or charging of deeply
discharged batteries.
5.2.2 Inherently safe design
Charging contacts and plugs shall be designed in a way that accidently touching live parts is prevented
(e.g. caps for plugs and outlets).
Voltage between charging contacts shall conform to appropriate standard according to the application
and/or environment of the charging systems, such as IEC 60204-1, IEC 61140, IEC 60335-2-29 and
IEC 61851.
Battery charging currents shall be chosen to be as low as reasonably practicable.
5.2.3 Safeguarding and complementary protective measures
The following measures shall be applied where appropriate:
a) charging systems shall be designed in such a way that the charging connections are only activated
when the personal care robot is connected to them;
b) charging systems shall display the charging status or give a signal when the battery is fully charged;
c) charging systems shall be designed in such a way that the correct charging of the battery is
automatically supervised, and thus hazards caused by overloading or charging of deeply discharged
batteries are prevented.
5.2.4 Information for use
Information for use shall contai
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13482
Première édition
2014-02-01
Robots et composants robotiques —
Exigences de sécurité pour les robots
de soins personnels
Robots and robotic devices — Safety requirements for personal care
robots
Numéro de référence
©
ISO 2014
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 3
4 Appréciation du risque . 9
4.1 Généralités . 9
4.2 Identification des phénomènes dangereux . 9
4.3 Estimation du risque .10
5 Exigences de sécurité et mesures de prévention .11
5.1 Généralités .11
5.2 Phénomènes dangereux liés à la mise en charge des batteries .12
5.3 Phénomènes dangereux dus à l’accumulation et à l’alimentation en énergie .13
5.4 Démarrage et redémarrage du robot en fonctionnement normal .16
5.5 Potentiel électrostatique .17
5.6 Phénomènes dangereux dus à la forme du robot.17
5.7 Phénomènes dangereux dus aux émissions .18
5.8 Phénomènes dangereux dus aux perturbations électromagnétiques .23
5.9 Phénomènes dangereux dus au stress, à la posture et à l’utilisation .24
5.10 Phénomènes dangereux dus au mouvement du robot .26
5.11 Phénomènes dangereux dus à une durabilité insuffisante .34
5.12 Phénomènes dangereux dus à des décisions et actions autonomes incorrectes .36
5.13 Phénomènes dangereux dus aux contacts avec des composants en mouvement .37
5.14 Phénomènes dangereux dus à l’ignorance de la présence du robot par des personnes .38
5.15 Conditions d’environnement dangereuses .39
5.16 Phénomènes dangereux dus à des erreurs de localisation et de navigation .41
6 Exigences relatives au système de commande relatif à la sécurité .42
6.1 Performance de sécurité requise .42
6.2 Arrêt du robot .45
6.3 Limitations relatives aux espaces de fonctionnement .48
6.4 Commande de vitesse relative à la sécurité .49
6.5 Détection d’environnement relative à la sécurité .50
6.6 Commande de stabilité .52
6.7 Commande de force relative à la sécurité .53
6.8 Protection contre les singularités .53
6.9 Conception d’interface utilisateur .54
6.10 Mode de fonctionnement .55
6.11 Dispositifs de commande manuelle .58
7 Vérification et validation .58
8 Informations pour l’utilisation .59
8.1 Généralités .59
8.2 Marquages ou indications .60
8.3 Manuel utilisateur .62
8.4 Manuel de service .63
Annexe A (informative) Liste des phénomènes dangereux significatifs pour les robots d’assistance
à la personne .65
Annexe B (informative) Exemples d’espaces de fonctionnement pour les robots d’assistance à
la personne .79
Annexe C (informative) Exemple de la mise en œuvre d’un espace contrôlé .83
Annexe D (informative) Exemples de tâches fonctionnelles des robots d’assistance à
la personne .86
Annexe E (informative) Exemples de marquages pour les robots d’assistance à la personne .89
Bibliographie .91
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2, www.iso.
org/directives.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues,
www.iso.org/patents.
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 184, Systèmes d’automatisation et
intégration, sous-comité SC 2, Robots et composants robotiques.
Introduction
La présente Norme internationale a été élaborée en tenant compte des phénomènes dangereux particuliers
présentés par les nouvelles générations de robots et appareils robotisés pour de nouvelles applications
de services en environnements non industriels plutôt que pour des applications de fabrication en
environnements industriels. La présente Norme internationale s’intéresse tout particulièrement aux
exigences de sécurité relatives aux robots d’assistance à la personne dans des applications non médicales.
La présente Norme internationale complète l’ISO 10218-1 qui couvre uniquement les exigences de sécurité
relatives aux robots pour environnements industriels. La présente Norme internationale contient des
informations supplémentaires selon l’ISO 12100 et adopte l’approche proposée dans l’ISO 13849 et la
CEI 62061 pour formuler une norme de sécurité pour les robots et appareils robotisés d’assistance à la
personne pour spécifier les conditions relatives au contact physique homme-robot.
La présente Norme internationale est une norme de type C telle que définie dans l’ISO 12100.
Lorsqu’une norme de type C s’écarte d’une ou de plusieurs dispositions techniques de normes de type A
ou de type B, c’est la norme de type C qui prend le pas sur les autres.
Il est reconnu que les robots et appareils robotisés utilisés dans les applications d’assistance à la
personne exigent une interaction et une coopération étroites homme-robot ainsi qu’un contact physique
entre homme et robot.
Les robots ou appareils robotisés concernés et l’étendue des phénomènes dangereux, des situations
dangereuses et des événements dangereux couverts sont indiqués dans le domaine d’application de la
présente Norme internationale.
Si les phénomènes dangereux sont bien connus, leurs sources sont souvent spécifiques à des systèmes
robots particuliers. Le nombre et les types de phénomènes dangereux sont directement liés à la nature
de l’application robotisée, à la complexité de l’installation et au niveau d’interaction homme-robot
incorporée.
Les risques associés à ces phénomènes dangereux varient en fonction du type de robot utilisé, de son
rôle et de la façon dont il est installé, programmé, utilisé et entretenu.
Les phénomènes dangereux identifiés par la présente Norme internationale ne s’appliquent pas tous à
chaque robot d’assistance à la personne et le niveau de risque associé à une situation dangereuse donnée
varie d’un robot à l’autre. En conséquence, les exigences de sécurité et/ou les mesures de prévention
peuvent varier par rapport à celles spécifiées dans la présente Norme internationale. Lorsque les
robots ne répondent pas aux exigences de sécurité et/ou aux mesures de prévention spécifiées dans la
présente Norme internationale, une appréciation du risque est réalisée afin de déterminer les mesures
de prévention qu’il est nécessaire de prendre pour l’application particulière considérée.
Dans la présente Norme internationale, les formes verbales suivantes sont utilisées:
— «doit» est utilisé pour identifier les exigences;
— «il convient» est utilisé pour identifier les recommandations;
— «peut» est utilisé pour identifier une permission, une possibilité ou une capacité.
Compte tenu de la nature variable des phénomènes dangereux associés aux applications robotisées
d’assistance à la personne, la présente Norme internationale fournit des recommandations pour
garantir la sécurité lors de la conception et de la construction des robots d’assistance à la personne
non médicaux, ainsi que lors de l’intégration, de l’installation et de l’utilisation des robots tout au long de
leur cycle de vie. Dans la mesure où la sécurité lors de l’utilisation de robots d’assistance à la personne
est influencée par la conception du système robot considéré, un objectif supplémentaire, quoique tout
aussi important, consiste à fournir des recommandations à propos des informations pour l’utilisation
des robots et appareils robotisés d’assistance à la personne.
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés
Les exigences de sécurité de la présente Norme internationale doivent être satisfaites par le fabricant et
le fournisseur du robot d’assistance à la personne.
Les futures éditions de la présente Norme internationale pourront contenir des exigences plus spécifiques
relatives à des types particuliers de robots d’assistance à la personne ainsi que des données numériques
plus complètes pour différentes catégories d’individus (par exemple enfants, personnes âgées, femmes
enceintes).
NORME INTERNATIONALE ISO 13482:2014(F)
Robots et composants robotiques — Exigences de sécurité
pour les robots de soins personnels
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les exigences et les recommandations pour la prévention
intrinsèque, ainsi que des mesures de protection et des informations pour l’utilisation des robots
d’assistance à la personne, en trois types de robots d’assistance à la personne:
— robot d’assistance à la personne mobile;
— robot d’assistance physique;
— robot de transport de personne.
Ces robots exécutent habituellement des tâches pour améliorer la qualité de vie d’utilisateurs prévus,
indépendamment de leur âge ou de leurs aptitudes. La présente Norme internationale décrit les
phénomènes dangereux associés à l’utilisation de ces robots et fournit des exigences pour éliminer ou
réduire les risques associés à ces phénomènes dangereux. La présente Norme internationale traite des
applications avec contact physique homme-robot.
La présente Norme internationale présente les phénomènes dangereux significatifs et décrit la manière
de les traiter pour chaque type de robot d’assistance à la personne.
La présente Norme internationale couvre les appareils robotisés utilisés dans le cadre d’applications
d’assistance à la personne, qui sont traités comme des robots d’assistance à la personne.
La présente Norme internationale est limitée aux robots terrestres.
La présente Norme internationale ne s’applique pas aux
— robots circulant à plus de 20 km/h,
— robots jouets,
— robots aquatiques et robots volants,
— robots industriels, qui sont couverts par l’ISO 10218,
— robots utilisés comme dispositifs médicaux,
— robots pour applications militaires ou de maintien de l’ordre public.
NOTE Les principes de sécurité établis dans la présente Norme internationale peuvent en revanche être
utiles pour ces autres types de robots indiqués ci-dessus.
Le domaine d’application de la présente Norme internationale se limite principalement aux phénomènes
dangereux pour la santé humaine, en incluant le cas échéant les animaux domestiques ou les biens (définis
comme objets relatifs à la sécurité), lorsque le robot d’assistance à la personne est correctement installé,
entretenu et utilisé conformément à l’usage prévu ou dans des conditions raisonnablement prévisibles.
La présente Norme internationale ne s’applique pas aux robots fabriqués avant la date de sa publication.
La présente Norme internationale traite de tous les phénomènes dangereux, situations dangereuses
ou événements dangereux significatifs tels que décrits dans l’Annexe A. L’attention est appelée sur le
fait qu’aucune donnée exhaustive et internationalement reconnue (par exemple seuil de douleur ou
de lésion) n’existe pour les phénomènes dangereux liés aux chocs au moment de la publication de la
présente Norme internationale.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 2631 (toutes les parties), Vibrations et chocs mécaniques — Évaluation de l’exposition des individus à
des vibrations globales du corps
ISO 3746, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d’énergie
acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique — Méthode de contrôle employant
une surface de mesure enveloppante au-dessus d’un plan réfléchissant
ISO 3864-1, Symboles graphiques — Couleurs de sécurité et signaux de sécurité — Partie 1: Principes de
conception pour les signaux de sécurité et les marquages de sécurité
ISO 4413, Transmissions hydrauliques — Règles générales et exigences de sécurité relatives aux systèmes et
leurs composants
ISO 4414, Transmissions pneumatiques — Règles générales et exigences de sécurité pour les systèmes et
leurs composants
ISO 4871, Acoustique — Déclaration et vérification des valeurs d’émission sonore des machines et équipements
ISO 7000, Symboles graphiques utilisables sur le matériel — Symboles enregistrés
ISO 7010, Symboles graphiques — Couleurs de sécurité et signaux de sécurité — Signaux de sécurité
enregistrés
ISO 8373:2012, Robots et composants robotiques — Vocabulaire
ISO 11202, Acoustique — Bruit émis par les machines et équipements — Détermination des niveaux de
pression acoustique d’émission au poste de travail et en d’autres positions spécifiées en appliquant des
corrections d’environnement approximatives
ISO 12100:2010, Sécurité des machines — Principes généraux de conception — Appréciation du risque et
réduction du risque
ISO 13849-1, Sécurité des machines — Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité — Partie 1:
Principes généraux de conception
ISO 13850, Sécurité des machines — Arrêt d’urgence — Principes de conception
ISO 13854, Sécurité des machines — Écartements minimaux pour prévenir les risques d’écrasement de
parties du corps humain
1)
ISO 13855 , Sécurité des machines — Positionnement des moyens de protection par rapport à la vitesse
d’approche des parties du corps
ISO 13856 (toutes les parties), Sécurité des machines — Dispositifs de protection sensibles à la pression
ISO 13857, Sécurité des machines — Distances de sécurité empêchant les membres supérieurs et inférieurs
d’atteindre les zones dangereuses
ISO 14118, Sécurité des machines — Prévention de la mise en marche intempestive
ISO 14119, Sécurité des machines — Dispositifs de verrouillage associés à des protecteurs — Principes de
conception et de choix
1) Si utilisée, il convient de tenir compte de la pertinence des données quantitatives et de leur applicabilité aux
utilisateurs prévus du robot, notamment pour les personnes âgées et les enfants.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
ISO 14120, Sécurité des machines — Protecteurs — Prescriptions générales pour la conception et la
construction des protecteurs fixes et mobiles
ISO 15534 (toutes les parties), Conception ergonomique pour la sécurité des machines
CEI 60204-1:2009, Sécurité des machines — Équipement électrique des machines — Partie 1: Règles
générales
CEI 60335-1, Appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 1: Exigences générales
CEI 60335-2-29, Appareils électrodomestiques et analogues — Sécurité — Partie 2-29: Règles particulières
pour les chargeurs de batterie
CEI 60417-1, Symboles graphiques utilisables sur le matériel — Partie 1: Vue d’ensemble et application
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)
CEI 60825-1, Sécurité des appareils à laser — Partie 1: Classification des matériels et exigences
CEI 61140, Protection contre les chocs électriques — Aspects communs aux installations et aux matériels
CEI 61496 (toutes les parties), Sécurité des machines — Équipements de protection électro-sensibles
CEI 62061:2012, Sécurité des machines — Sécurité fonctionnelle des systèmes de commande électriques,
électroniques et électroniques programmables relatifs à la sécurité
CEI 62471:2012, Sécurité photobiologique des lampes et des appareils utilisant des lampes
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 12100, l’ISO 8373
ainsi que les suivants s’appliquent.
3.1
autonomie
aptitude du robot à exécuter des tâches prévues à partir de son état actuel et de sa capacité de détection,
sans intervention humaine
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.2]
3.2
robot
mécanisme actionné programmable sur deux axes au minimum avec un degré d’autonomie (3.1), évoluant
dans son environnement, pour exécuter des tâches prévues
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.6, modifiée]
3.3
appareil robotisé
mécanisme actionné remplissant les caractéristiques d’un robot industriel ou d’un robot de service (3.4)
mais ne possédant pas d’axe programmable ou de degré d’autonomie (3.1)
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.8, modifiée]
3.4
robot de service
robot (3.2) qui exécute des tâches utiles pour les personnes, ou équipement d’application d’automatisation
industrielle
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.10, modifiée]
3.5
robot mobile
robot (3.2) capable de se déplacer sous son propre contrôle
[SOURCE: ISO 8373:2012, 2.13, modifiée]
3.6
phénomène dangereux
source potentielle de dommage
[SOURCE: ISO 12100:2010, 3.6, modifiée]
3.7
risque
combinaison de la probabilité d’un dommage et de la gravité de ce dommage
[SOURCE: ISO 12100:2010, 3.12, modifiée]
3.8
appréciation du risque
processus global d’analyse et d’estimation du risque
[SOURCE: ISO 12100:2010, 3.17, modifiée]
3.9
état de sécurité
état d’un robot d’assistance à la personne (3.13) dans lequel il ne présente pas de phénomène dangereux
(3.6) imminent
[SOURCE: ISO 10218-2:2011, 3.11 modifiée]
3.10
partie d’un système de commande
partie d’un système de commande relative à la sécurité: partie d’un système de commande qui répond à
des signaux d’entrée et génère des signaux de sortie relatifs à la sécurité
[SOURCE: ISO 13489-1:2006, 3.1.1 modifiée]
3.11
vérification
confirmation par des preuves tangibles que les exigences spécifiées pour le robot d’assistance à la
personne (3.13) ont été satisfaites
[SOURCE: ISO 9000:2005, 3.8.4, modifiée]
3.12
validation
confirmation par des preuves tangibles que les exigences pour une utilisation spécifique ou une
application prévue du robot d’assistance à la personne (3.13) ont été satisfaites
[SOURCE: ISO 9000:2005, 3.8.5, modifiée]
3.13
robot d’assistance à la personne
robot de service (3.4) accomplissant des actions qui contribuent directement à l’amélioration de la qualité
de vie des individus, à l’exclusion des applications médicales
Note 1 à l’article: Cela peut impliquer des contacts physiques avec la personne pour exécuter la tâche.
Note 2 à l’article: Les types caractéristiques de robots d’assistance à la personne comprennent: les robots
d’assistance à la personne mobiles (3.14), les robots d’assistance physique (3.15) et les robots de transport de
personnes (3.16).
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés
3.14
robot d’assistance à la personne mobile
robot d’assistance à la personne capable de se déplacer pour exécuter des tâches domestiques en
interaction avec des individus, comme la manipulation d’objets ou l’échange d’informations
3.15
robot d’assistance physique
robot d’assistance à la personne (3.13) destiné à aider physiquement un utilisateur à exécuter des tâches
requises en complétant ou en augmentant ses capacités personnelles
3.15.1
robot d’assistance physique à contention
robot d’assistance physique (3.15) qui est fixé à la personne pendant l’utilisation
EXEMPLE Cela comprend les combinaisons robotisées ou les exosquelettes d’assistance physique
non médicaux.
3.15.2
robot d’assistance physique sans contention
robot d’assistance physique (3.15) qui n’est pas fixé à la personne pendant l’utilisation
Note 1 à l’article: Cela permet à la personne de tenir/relâcher librement le robot dans le but de commander ou
d’arrêter l’assistance physique. Parmi les exemples, il est possible de citer les dispositifs de commande assistée
et/ou les aides à la marche motorisées.
3.16
robot de transport de personne
robot d’assistance à la personne (3.13) dont le but est de transporter des individus vers une destination
prévue
Note 1 à l’article: Le robot peut être équipé d’une cabine, d’un siège et/ou d’un dispositif d’appui en position
«debout» (ou d’un dispositif similaire).
Note 2 à l’article: En plus des personnes, le robot peut transporter d’autres objets, par exemple des animaux
domestiques ou des biens.
3.17
arrêt de protection
interruption du fonctionnement permettant un arrêt approprié du mouvement pour des besoins de
protection
3.18.1
espace maximal
volume qui peut être balayé par les éléments en mouvement du robot (3.2), tel que défini par le fabricant,
plus le volume qui peut être balayé par des manipulateurs et des charges utiles
Note 1 à l’article: Pour les plates-formes mobiles, ce volume peut être déterminé par les limites jusqu’auxquelles
le robot peut se déplacer.
Note 2 à l’article: Voir Figure 1.
3.18.2
espace restreint
partie de l’espace maximal confinée par les limiteurs de course qui fixent des limites qui ne peuvent pas
être dépassées par le robot
Note 1 à l’article: Pour les robots mobiles, ce volume peut être limité par des repères spéciaux sur les planchers
et les parois ou par des butées logicielles définies dans l’application interne du robot ou de l’installation (espace
maximal).
[SOURCE: ISO 8373:2012, 4.8.2, modifiée]
3.18.3
espace surveillé
espace observé par des capteurs à la disposition du robot d’assistance à la personne (3.13) et dans lequel
un objet relatif à la sécurité (3.21.1) est détecté
Note 1 à l’article: Un espace surveillé peut dépasser les limites de l’espace maximal (3.18.1) et peut être déterminé
par un ensemble de capteurs mobiles situés sur le robot et de capteurs fixes situés à l’intérieur et à l’extérieur de
l’espace maximal.
Note 2 à l’article: Cet espace peut être statique ou dynamique selon le robot d’assistance à la personne et son
application.
Note 3 à l’article: Voir Figure 1.
3.18.4
espace contrôlé
espace dans lequel le robot d’assistance à la personne (3.13) déclenche une fonction de sécurité si un objet
relatif à la sécurité (3.21.1) y est détecté
Note 1 à l’article: Parmi les exemples de fonctions de sécurité, on peut citer les changements de trajectoires, la
réduction de la vitesse, l’arrêt de protection, la limitation de la force.
Note 2 à l’article: L’Annexe C donne des détails supplémentaires concernant les possibles mises en œuvre
d’algorithmes pour la réduction de la vitesse.
Note 3 à l’article: Cet espace peut être statique ou dynamique selon le robot d’assistance à la personne, son
application et sa forme (dynamique).
Note 4 à l’article: Voir Figure 1.
3.18.5
espace d’arrêt de protection
espace dans lequel le robot d’assistance à la personne (3.13) exécute un arrêt de protection (3.17) si un
objet relatif à la sécurité (3.21.1) y pénètre
EXEMPLE L’Annexe B présente des exemples d’espaces de fonctionnement pour différents types de robots
d’assistance à la personne.
Note 1 à l’article: Cet espace peut être statique ou dynamique selon le robot d’assistance à la personne, son
application et sa forme (dynamique).
Note 2 à l’article: Voir Figure 1.
3.19.1
contact
distance nulle entre le robot (3.2) et un objet dans son environnement externe
3.19.2
détection sans contact
capacité de détection ou de mesurage ne nécessitant pas de contact avec les objets (y compris les
personnes) dans l’environnement
3.19.3
détection par contact
capacité de détection ou de mesurage nécessitant un contact avec les objets (y compris les personnes)
dans l’environnement
3.19.4
contact non prévu
contact non planifié entre le robot d’assistance à la personne (3.13) et un objet pendant l’exécution de la
tâche prévue
6 © ISO 2014 – Tous droits réservés
3.19.5
contact autorisé
tout contact avec le robot d’assistance à la personne (3.13) qui est autorisé par le fabricant
3.20
vitesse relative
écart entre les vecteurs de vitesse du robot (3.2) et d’un objet (y compris une personne) sur le point
d’être touché
Note 1 à l’article: La vitesse du robot correspond à la somme vectorielle des vitesses de la structure principale du
robot et de ses éléments en mouvement.
3.21.1
objet relatif à la sécurité
personne, animal domestique ou bien à protéger contre les dommages
Note 1 à l’article: Les types d’animaux domestiques (notamment les animaux de compagnie) et de biens à protéger
dépendent de l’utilisation prévue du robot d’assistance à la personne.
3.21.2
obstacle relatif à la sécurité
objet, obstacle ou état de sol pouvant provoquer des dommages s’il entre en contact ou en collision avec
le robot (3.2)
3.21.3
vitesse limite de sécurité
vitesse maximale qu’un certain point (partie du corps) d’un robot d’assistance à la personne (3.13) peut
atteindre sans créer de risque (3.7) inacceptable
Note 1 à l’article: Dans cette définition, la vitesse peut être absolue ou relative au point d’intérêt.
3.21.4
force limite de sécurité
force maximale qu’un certain point d’un robot d’assistance à la personne peut exercer à l’encontre d’une
personne ou d’autres objets environnants, sans provoquer de risque inacceptable
3.21.5
état de surface relatif à la sécurité
état de surface
états inadéquats des surfaces de déplacement pour un robot d’assistance à la personne (3.13), pour
lesquels des phénomènes dangereux (3.6) peuvent être identifiés lors de l’appréciation du risque (3.8)
EXEMPLE État de surface de roulement ou de glissement d’un robot de transport de personne (3.16) pouvant
entraîner des lésions ou des dommages.
3.22
dispositif de commande manuelle
dispositif actionné par une personne connecté au circuit de commande utilisé pour commander le robot
d’assistance à la personne (3.13)
[SOURCE: CEI 60204-1, 3.9, modifiée]
Note 1 à l’article: Un ou plusieurs dispositifs de commande manuelle rattachés à un panneau ou à un boîtier
forment un dispositif de commande (3.23).
3.23
dispositif de commande
dispositif permettant à l’opérateur (3.25) ou à un utilisateur (3.26) de commander le robot (3.2)
3.24.1
mode manuel
mode de fonctionnement dans lequel le robot (3.2) est actionné par une intervention humaine directe au
moyen, par exemple, de boutons-poussoirs ou d’un joystick
Note 1 à l’article: Ce mode est généralement utilisé pour l’apprentissage, la télémanipulation, la recherche de
défauts, la réparation, le nettoyage.
[SOURCE: ISO 8373:2012, 5.3.10.2, modifié]
3.24.2
mode autonome
mode de fonctionnement dans lequel le robot (3.2) accomplit sa mission sans intervention humaine
directe
EXEMPLE Robot d’assistance à la personne (3.14) mobile en attente d’interaction (une commande).
3.24.3
mode semi-autonome
mode de fonctionnement dans lequel le robot (3.2) accomplit sa mission avec une intervention humaine
partielle
EXEMPLE Robot d’assistance physique (3.15) qui essaie de corriger la trajectoire choisie par la personne afin
d’éviter des collisions.
3.25
opérateur
personne désignée pour modifier les paramètres et le programme et pour mettre en route, contrôler et
arrêter les opérations prévues du robot d’assistance à la personne (3.13)
[SOURCE: ISO 8373, 2.17, modifiée]
3.26
utilisateur
soit l’opérateur (3.25) du robot d’assistance à la personne (3.13), soit le bénéficiaire du service assuré par
le robot d’assistance à la personne
Note 1 à l’article: Dans certaines applications, l’utilisateur peut être à la fois l’opérateur et le bénéficiaire du
service.
3.27
butées logicielles
restrictions d’un ou plusieurs paramètres de fonctionnement du robot (3.2) définies dans le système de
commande
Note 1 à l’article: Une limite logicielle peut limiter des espaces de fonctionnement, la vitesse, la force, etc.
3.28
singularité
occurrence à chaque perte de rang de la matrice jacobienne par rapport à la matrice de plein rang
Note 1 à l’article: Mathématiquement, dans une configuration singulière, la vitesse de l’articulation dans
l’espace d’articulation peut devenir infinie pour maintenir une vitesse cartésienne. En fonctionnement réel, les
mouvements définis dans l’espace cartésien qui passent à proximité de singularités peuvent produire des vitesses
d’axes élevées pouvant engendrer des situations dangereuses.
Note 2 à l’article: La matrice jacobienne est habituellement définie comme étant une matrice des dérivées partielles
du premier ordre des degrés de liberté du robot.
[SOURCE: ISO 10218-1:2011, 3.22, modifiée]
8 © ISO 2014 – Tous droits réservés
3.29
équipement de protection électrosensible
ESPE
ensemble de dispositifs et/ou composants fonctionnant ensemble pour la détection de franchissement
d’une limite ou la détection de présence et comprenant au minimum:
— un capteur;
— des dispositifs de commande/surveillance;
— des dispositifs de commutation du signal de sortie/ou une interface de données relative à la sécurité.
Note 1 à l’article: Le système de commande relatif à la sécurité associé à l’ESPE, ou l’ESPE lui-même, peut également
comprendre un dispositif de commutation secondaire, des fonctions d’inhibition, un contrôleur de performance
de mise à l’arrêt, etc.
Note 2 à l’article: Une interface de communication relative à la sécurité peut être intégrée à la même enveloppe
que l’ESPE.
[SOURCE: CEI 61496-1:2004, 3.5, modifiée]
3.30
équipement de protection sensible à la pression
PSPE
ensemble de dispositifs et de composants déclenchés par une méthode de «déclenchement mécanique»
pour assurer la protection dans des situations dangereuses
Note 1 à l’article: Parmi les exemples de PSPE, on peut citer des tapis et des planches sensibles à la pression, des
pare-chocs, des bords et des barres sensibles à la pression.
Note 2 à l’article: Le PSPE génère un signal d’arrêt en utilisant différentes techniques, par exemple des contacts
mécaniques, des capteurs à fibres optiques, des capteurs pneumatiques.
4 Appréciation du risque
4.1 Généralités
Pour l’appréciation du risque, toutes les exigences de l’ISO 12100 doivent être appliquées. L’ISO 12100
fournit des exigences et des recommandations relatives à la réalisation de l’appréciation du risque,
y compris l’analyse du risque fondée sur l’identification des phénomènes dangereux. Lors de l’appréciation
du risque, la décision relative à l’acceptabilité d’un risque dépend de l’application et de l’usage prévu du
robot d’assistance à la personne.
L’ISO 12100 comprend des listes générales de phénomènes dangereux pour les machines, desquelles
découle la liste de phénomènes dangereux pour les robots d’assistance à la personne présentée dans
l’Annexe A.
4.2 Identification des phénomènes dangereux
L’identification des phénomènes dangereux doit être réalisée pour identifier tout phénomène dangereux
pouvant être présent dans un robot d’assistance à la personne particulier. L’Annexe A contient une liste
de phénomènes dangereux types associés aux robots d’assistance à la personne décrits dans la présente
Norme internationale. Il convient de ne pas considérer cette liste comme exhaustive, des systèmes
spécifiques de robots d’assistance à la personne peuvent également présenter d’autres phénomènes
dangereux liés à leur conception, utilisation prévue ou mauvais usage raisonnablement prévisible. Un
processus d’identification des phénomènes dangereux doit être réalisé pour chaque conception, et doit
notamment porter sur:
a) l’incertitude des décisions autonomes prises par le robot et les phénomènes dangereux possibles
provoqués par de mauvaises décisions;
b) les différents niveaux de connaissance, d’expérience et d’état physique des utilisateurs et d’autres
personnes exposées;
c) un mouvement normal, mais inattendu, du robot d’assistance à la personne;
d) un mouvement inattendu (par exemple apparition soudaine devant le robot d’assistance à la
personne depuis le côté du robot ou un endroit surélevé) de personnes, d’animaux et d’autres objets
relatifs à la sécurité;
e) un mouvement intempestif du robot d’assistance à la personne;
f) un état imprévu des surfaces de déplacement ou des conditions d’environnement, dans le cas de
robots mobiles;
g) l’incertitude des objets relatifs à la sécurité à manipuler, dans le cas de robots d’assistance à la
personne mobiles;
h) la conformité à l’anatomie humaine et à sa variabilité, dans le cas de robots d’assistance physique et
de robot de transport de personne.
Le cas échéant, l’appréciation du risque doit notamment tenir compte des manipulateurs et des terminaux
du robot d’assistance à la personne qui doivent être soumis aux mêmes exigences que celles applicables
aux robots.
4.3 Estimation du risque
Une estimation du risque doit être réalisée concernant les phénomènes dangereux identifiés en 4.2, en
prêtant une attention toute particulière aux diverses situations de contact entre le robot d’assistance à
la personne et des objets relatifs à la sécurité.
Une fois que toutes les mesures de prévention intrinsèque et de protection ont été adoptées, le risque
résiduel associé au robot d’assistance à la personne doit être évalué et s’avérer réduit à un niveau
acceptable.
Des méthodes appropriées d’estimation du risque doivent être élaborées au cas par cas. Les résultats de
l’estimation doivent être présentés pour démontrer que l’événement (par exemple un contact autorisé
entre un robot et des obstacles relatifs à la sécurité ou d’autres objets relatifs à la sécurité) ne provoque
pas de risque inacceptable. Si des valeurs numériques pour l’appréciation du risque sont utilisées pour
des applications spécifiques, une validation appropriée de la méthodologie d’essai/de mesurage doit
être fournie. Si des valeurs numériques provenant d’autres sources sont utilisées pour l’estimation du
risque, la référence à ces valeurs doit être validée comme étant appropriée.
NOTE 1 Des études sur l’interaction et les chocs homme-robot ont été réalisées sur les limites de tolérance à la
douleur des adultes et sur les collisions entre robot et homme sur diverses parties du corps humain afin d’étudier
les mécanismes à l’origine de lésions importantes (voir Bibliographie).
NOTE 2 Des données numériques plus complètes pour différents catégories d’individus (enfants, personnes
âgées, femmes enceintes, etc.) et différentes applications de robots d’assistance à la personne (robot d’assistance
à la personne mobile, robot d’assistance physique, robot de transport de personne, etc.) sont en cours de
détermination et seront incluses dans une édition ultérieure de la présente Norme internationale. Des recherches
2)
à cet égard ont débuté pour les robots industriels, elles seront publiées sous l’ISO/TS 15066 pour aider à la
conception de lieux de travail avec robots coopératifs.
2) En préparation.
10 © ISO 2014 – Tous droits réservés
5 Exigences de sécurité et mesures de prévention
5.1 Généralités
Les robots d’assistance à la personne doivent être conformes aux exigences de sécurité spécifiées dans le
présent article. Une fois que les phénomènes dangereux associés à l’application robotisée d’assistance à la
personne ont été identifiés à l’aide des méthodes décrites à l’Article 4, le robot doit être conçu de manière
à garantir que le risque engendré par ces phénomènes dangereux est inférieur au seuil de tolérance. De
plus, les machines doivent être conçues conformément aux principes énoncés dans l’ISO 12100:2010
pour les phénomènes dangereux pertinents, mais non significatifs, qui ne sont pas traités par la présente
Norme internationale.
Lorsque des risques peuvent être éliminés ou réduits par des mesures qui ne sont pas décrites dans
la présente Norme internationale, d’autres exigences doivent être appliquées comme déterminées par
l’apprécia
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...