Baza wiedzy
Vision AI9 min czytania

Jak kamera może ostrzec człowieka, który podejdzie za blisko robota?

DBR77 Team · Opublikowano

Kamera może mierzyć, jak daleko człowiek jest od robota, i ostrzec go, zanim podejdzie za blisko. W DBR77 IIoT robi to moduł Vision AI, który patrzy na gniazdo z góry. Gdy ktoś wejdzie w strefę ostrzegawczą, system ostrzega go w mniej niż 150 ms od wykrycia. Gdy wejdzie w strefę alarmową, system włącza alarm i zapisuje zdarzenie potencjalnie wypadkowe (near miss) z godziną i miejscem. Robota nie spowalnia, nie zatrzymuje i nie wysyła mu żadnych poleceń. Spowolnienie i zatrzymanie to zadanie certyfikowanych zabezpieczeń gniazda.

To kolejny artykuł z serii o kamerach w produkcji. W innych częściach piszemy o tym, jak kamera sprawdza, czy kroki montażu wykonano we właściwej kolejności, i jak analizuje czas pracy, nikogo nie rozpoznając.

Jak kamera może ostrzec człowieka, który podejdzie za blisko robota?

Kiedy przy robotach dochodzi do wypadków

Amerykańska agencja OSHA zwraca uwagę, że wiele wypadków z udziałem robotów zdarza się w nietypowych warunkach pracy: przy programowaniu, serwisie, testach, ustawianiu i regulacji. Przy takich pracach pracownik może się znaleźć w przestrzeni roboczej robota.

Dane o wypadkach śmiertelnych w USA mówią to samo. Według badania z 2023 roku w latach 1992 do 2017 zginęło tam w wypadkach przy pracy z udziałem robotów 41 osób. W 24 przypadkach (58,5%) w opisie wspomniano o serwisie robota. W większości (83%) chodziło o roboty stacjonarne, a w 78% człowieka uderzył robot poruszany własnymi napędami.

Jak kamera może ostrzec człowieka, który podejdzie za blisko robota? — DBR77 IIoTJak kamera może ostrzec człowieka, który podejdzie za blisko robota? — DBR77 IIoT

Co kamera robi przy gnieździe zrobotyzowanym

Kamera wisi nad gniazdem i mierzy, jak daleko od robota jest każda osoba. Wokół robota wyznacza się dwie strefy, a system działa tak:

  1. Odległość. System wykrywa człowieka i na każdym obrazie mierzy jego odległość od robota.
  2. Strefa ostrzegawcza. Kto podejdzie na mniej niż 3,0 m, dostaje ostrzeżenie w mniej niż 150 ms od wykrycia.
  3. Strefa alarmowa. Gdy ktoś podejdzie na mniej niż 1,5 m, system włącza alarm i zapisuje zdarzenie potencjalnie wypadkowe z godziną i miejscem w gnieździe.
  4. Strefa wolna. Gdy człowiek odchodzi, w rejestrze zdarzeń pojawia się wpis, że wolna jest strefa alarmowa, a potem ostrzegawcza.

Wartości 3,0 m i 1,5 m pochodzą z demo. W każdym gnieździe można je ustawić inaczej.

Animacja: człowiek podchodzi do robota, stan strefy zmienia się z wolnej na ostrzeżenie i alarm, a zdarzenie zostaje zapisane

Przykład poglądowy na podstawie prezentacji DBR77 Vision AI: kamera ostrzega i zapisuje zdarzenie potencjalnie wypadkowe. Nie wysyła poleceń do robota; spowolnienie i zatrzymanie to zadanie certyfikowanych zabezpieczeń gniazda.

W przykładzie człowiek podchodzi do gniazda 4 i odchodzi. Gdy jest bliżej niż 3,0 m, stan strefy zmienia się na ostrzeżenie, a gdy podejdzie na mniej niż 1,5 m, na alarm. Licznik zdarzeń pokazuje wtedy 1. Vision AI nic do robota nie wysyła. O tym, czy robot zwolni albo stanie, decydują wyłącznie certyfikowane zabezpieczenia gniazda.

Co robi kamera Co robią certyfikowane zabezpieczenia
Mierzy odległość człowieka od robota Spowalniają robota
Ostrzega ludzi w strefie ostrzegawczej Zatrzymują robota
Włącza alarm w strefie alarmowej Pilnują odległości bezpieczeństwa z oceny ryzyka
Zapisuje zdarzenia potencjalnie wypadkowe z godziną i miejscem Chronią gniazdo wygrodzeniem, kurtynami świetlnymi lub skanerami bezpieczeństwa

Sprawdź, co kamera zobaczy w Twoim gnieździe

Prześlij nam kilka zdjęć i jeden lub dwa krótkie filmy z gniazda, zrobione zgodnie z zasadami obowiązującymi w zakładzie. Pokażemy, kogo system wykryje, a kogo przeoczy.

Umów rozmowę

Dlaczego kamera ostrzega, a nie zatrzymuje robota

Zatrzymanie robota, gdy podchodzi człowiek, to funkcja bezpieczeństwa, a wymagania dla niej określają normy. ISO 10218-2 w wydaniu z 2025 roku określa wymagania bezpieczeństwa dla aplikacji robotów przemysłowych i gniazd zrobotyzowanych. Norma jest przeznaczona dla producentów robotów, integratorów i użytkowników. Elementy systemu sterowania związane z bezpieczeństwem mają poziom zapewnienia bezpieczeństwa (PL) według ISO 13849-1. Wymagany poziom wynika z oceny ryzyka konkretnego gniazda.

Wylicza się też, gdzie ma stać wyposażenie ochronne. ISO 13855 określa, jak rozmieszczać i wymiarować wyposażenie ochronne na podstawie prędkości, z jaką zbliża się człowiek, i całkowitego czasu zatrzymania maszyny razem z tym wyposażeniem. Strefy 3,0 m i 1,5 m z naszego przykładu są ostrzegawcze i nie wyliczano ich według ISO 13855.

Kamera może działać jako urządzenie ochronne, ale trzeba to potwierdzić badaniami. IFA, instytut bezpieczeństwa pracy niemieckiego ubezpieczenia wypadkowego DGUV, badał jedną z metod pomiaru kamerą i stwierdził, że jej przydatności do zastosowań związanych z bezpieczeństwem nie udowodniono. Inne rozwiązania badania przeszły. Z wykrywaniem opartym na AI jest jeszcze trudniej: badacze IFA napisali w 2022 roku, że nie ma przepisów, które wyjaśniałyby, jak bezpieczeństwo funkcjonalne ma się do sztucznej inteligencji.

Dlatego Vision AI tylko ostrzega. Nasze urządzenia wyłącznie odczytują dane: nie wysyłają poleceń do robota i nie ingerują w jego układ sterowania. To dodatkowe ostrzeżenie dla ludzi. Nie zastępuje wygrodzenia, kurtyny świetlnej, skanera bezpieczeństwa ani procedury LOTO i nie wlicza się go do odległości bezpieczeństwa.

Czas „mniej niż 150 ms” mierzy się od chwili wykrycia człowieka. Kogo kamera nie widzi, bo zasłania go paleta albo inna osoba, ten ostrzeżenia nie dostanie. Do tego trzeba doliczyć czas reakcji człowieka.

Co mówią zdarzenia potencjalnie wypadkowe

Amerykańska organizacja National Safety Council definiuje near miss jako nieplanowane zdarzenie, które nie skończyło się urazem ani śmiercią, choć mogło. Takie zdarzenie trafia do zakładowego rejestru tylko wtedy, gdy ktoś je zauważy i zapisze. Kamera zapisuje każde wejście w strefę alarmową z godziną i miejscem, czy ktoś je zgłosi, czy nie.

Po kilku tygodniach z rejestru zdarzeń widać, z której strony ludzie wchodzą do gniazda i o jakiej porze. Zestaw to z planem zmiany, a zobaczysz, przy jakich pracach ludzie wchodzą do środka. Jeśli w jakimś gnieździe ktoś wchodzi przy każdym przezbrojeniu, może trzeba inaczej dowozić materiał, dodać drugi panel operatora albo zmienić samą procedurę. To już temat dla służby BHP i integratora gniazda.

Liczba zdarzeń nie przewiduje wypadków. Pokazuje, gdzie i kiedy przyjrzeć się gniazdu dokładniej.

Ostrzeżenia działają tylko wtedy, gdy ludzie im ufają. W artykule o tym, dlaczego alarmy IIoT zawodzą na hali, pokazujemy, że przy nadmiarze alarmów ludzie uczą się je ignorować. Z ostrzeżeniem przy robocie jest tak samo.

Co ustalić, zanim zawiśnie pierwsza kamera

Kamera przy robocie to sprawa bezpieczeństwa maszyn, prawa pracy i ochrony danych. Najważniejsze punkty omów z inżynierem bezpieczeństwa maszyn, integratorem gniazda i inspektorem ochrony danych:

  • Ocena ryzyka. W dokumentacji gniazda opisz kamerę jako ostrzeżenie dla ludzi, poza funkcjami bezpieczeństwa. Odległość bezpieczeństwa i wyposażenie ochronne pozostają bez zmian, zgodnie z oceną ryzyka.
  • Rozporządzenie maszynowe. Od 20 stycznia 2027 roku maszyny w UE podlegają rozporządzeniu (UE) 2023/1230, a do tego czasu obowiązuje dyrektywa maszynowa 2006/42/WE. Wśród produktów, które wymagają oceny zgodności przez stronę trzecią, rozporządzenie wymienia elementy bezpieczeństwa o w pełni lub częściowo samoewoluującym zachowaniu, wykorzystujące uczenie maszynowe i zapewniające funkcje bezpieczeństwa. Opisany tu moduł Vision AI nie pełni żadnej funkcji bezpieczeństwa i nie ma certyfikatu elementu bezpieczeństwa.
  • Ostrzeżenie i reakcja. Ustal, jak ostrzeżenie dotrze do ludzi przy gnieździe, kto dostanie powiadomienie o alarmie i kto co tydzień będzie przeglądał rejestr zdarzeń.
  • Załoga. W chwili analizy kamera widzi ludzi, więc obraz jest wtedy danymi osobowymi, choć system nie nagrywa wideo. Wyjaśnij ludziom na hali, co robi kamera i po co jest rejestr zdarzeń. Uwagi o prawie pracy z artykułu o analizie czasu pracy dotyczą także tego zastosowania.

Jak to przetestować na jednym gnieździe

Test przebiega tak samo jak przy innych kontrolach Vision AI: demo i omówienie gniazda, test na kilku zdjęciach i krótkich filmach po podpisaniu NDA, proof of concept na jednym gnieździe i wdrożenie tylko wtedy, gdy wyniki Cię przekonają.

  • Kamera. Wystarczy zwykła kamera IP; w przykładzie wisi nad gniazdem. Każdy obraz jest analizowany w około 25 ms na komputerze w Twoim zakładzie.
  • Strefy. Wielkość strefy ostrzegawczej i alarmowej ustawiasz osobno dla każdego gniazda.
  • Reakcja. Bez programowania ustawiasz, co ma się stać: ostrzeżenie, wpis do rejestru zdarzeń albo powiadomienie wybranej osoby. System nie spowalnia ani nie zatrzymuje robota i nie wysyła mu poleceń.
  • Koszt. Składają się na niego jednostka brzegowa, układ AI, kamery i miesięczna licencja na oprogramowanie dla każdej jednostki. Jedna jednostka może jednocześnie analizować obraz nawet z 40 kamer.

Kiedy kamera sprawdza się lepiej niż czujnik, a kiedy gorzej, piszemy w artykule o kamerach jako czujnikach.

Gdzie to jest w DBR77 IIoT

Vision AI to część DBR77 IIoT odpowiedzialna za kamery. Obowiązują tu te same zasady co w całym systemie:

  • Nasze urządzenia tylko odczytują dane. Nigdy nie wysyłają poleceń do Twoich maszyn i nie ingerują w układ sterowania.
  • Obraz jest analizowany na miejscu, a wideo nie jest nagrywane.
  • Vision AI działa na DBR77 Vector, naszej własnej przemysłowej sztucznej inteligencji, którą można zainstalować na Twoich serwerach. Bez pisemnej zgody Twoje dane nie służą do uczenia żadnego modelu. DBR77 ma certyfikat ISO/IEC 27001:2022.
  • Zdarzenia z Vision AI trafiają do IRIS razem z danymi z maszyn.

Najczęstsze pytania

Czy kamera może zatrzymać robota?

Nie. Vision AI ostrzega ludzi, włącza alarm i zapisuje zdarzenia potencjalnie wypadkowe. Do robota nie wysyła żadnych poleceń. Spowolnienie i zatrzymanie to zadanie certyfikowanych zabezpieczeń gniazda.

Czy zastępuje kurtynę świetlną albo skaner bezpieczeństwa?

Nie. To dodatkowe ostrzeżenie dla ludzi, oprócz istniejących zabezpieczeń. Odległość bezpieczeństwa i wyposażenie ochronne pozostają bez zmian, zgodnie z oceną ryzyka.

Co obejmuje czas „mniej niż 150 ms”?

Czas od wykrycia człowieka w strefie do ostrzeżenia. Kogo kamera nie widzi, ten ostrzeżenia nie dostanie, a czas reakcji człowieka trzeba doliczyć.

Czy możemy ustawić własne strefy?

Tak. Strefa ostrzegawcza 3,0 m i alarmowa 1,5 m to wartości z demo. Strefy ustawiasz dla każdego gniazda.

Co jest zapisane w rejestrze zdarzeń?

Godzina, strefa i miejsce w gnieździe, gdzie stał człowiek. Z rejestru widać, co się powtarza, na przykład gdzie i kiedy ludzie wchodzą do środka.

Podsumowanie

Wybierz jedno gniazdo, do którego ludzie często wchodzą przy ustawianiu, przezbrojeniu albo dowożeniu materiału. Przed testem zapisz, gdzie mają się zaczynać strefy ostrzegawcza i alarmowa, kto ma dostawać ostrzeżenie i kto będzie przeglądał rejestr zdarzeń. Potem sprawdź z integratorem gniazda, czy kamera jest w dokumentacji opisana tylko jako ostrzeżenie, poza funkcjami bezpieczeństwa. Wtedy możesz zacząć pierwszy test na zdjęciach i krótkich filmach z gniazda.

Przyjdź na demo z jednym gniazdem zrobotyzowanym

Pokaż nam gniazdo, drogi przejścia ludzi i miejsca, gdzie wchodzą do środka. Strefy i rejestr zdarzeń zobaczysz na podobnym przykładzie, a my powiemy, czego potrzeba w Twoim zakładzie.

Umów rozmowę

Źródła

Baza wiedzyUmów demo