协作机器人与传统工业机器人的安全配置在设计理念、技术要求、核心目标等方面存在显著差异，这些差异源于两者的应用场景（人机协作 vs. 隔离作业）和安全标准的根本不同。以下是具体区别：
一、安全设计理念不同
传统工业机器人：基于 “隔离原则”，默认假设机器人工作区域是 “危险区域”，通过物理隔离（如安全围栏、防护栏、安全门）将人与机器人完全分隔，避免人机接触。安全配置的核心是 “防止人进入危险区”，若人强行进入，机器人会触发紧急停止。
协作机器人：基于 “人机共存原则”，允许人与机器人在同一空间内协同作业（无需物理隔离或仅需部分隔离）。安全配置的核心是 “即使人机接触，也能将风险降至可接受水平”，通过主动监控、动态调整行为（如减速、停止、力限制）实现安全协作。
二、安全标准与合规依据不同
传统工业机器人：主要遵循 ISO 10218-1/2（工业机器人安全标准），重点关注 “防止进入危险区” 和 “紧急停止性能”，要求满足基本安全停止（如 STO、SS1）、安全联锁（如防护门开关）等，对人机接触后的风险控制无强制要求。
协作机器人：除需符合 ISO 10218-1/2 的基础要求外，还必须满足 ISO/TS 15066（协作机器人专用标准），该标准明确规定了 “协作操作” 的定义、允许的协作模式（如速度与分离监控、功率和力限制等），以及人机接触时的最大允许力 / 压力（避免造成伤害）。
三、核心安全功能不同
物理隔离要求
传统工业机器人：强制要求物理隔离（如围栏、安全光幕），安全配置的核心是确保隔离措施有效（如防护门未关闭时机器人无法启动）。
协作机器人：可无需物理隔离，安全配置依赖 “动态防护”（如传感器监控、行为调整），仅在高风险场景下补充局部隔离。
运动与力的限制
协作区域内最大速度通常≤250mm/s（ISO/TS 15066 规定）；
内置力传感器或扭矩监控，当接触力超过安全阈值（如手臂碰撞力≤150N）时立即停止；
工具末端（TCP）的动能和势能被严格限制（避免高速撞击伤害）。
传统工业机器人：无强制的速度或力限制，仅需确保紧急停止时的制动性能（如停止距离符合安全要求），其设计目标是高效作业（高速、高负载）。
协作机器人：必须配置速度、加速度、力 / 扭矩限制：
区域监控与响应
人员进入警告区：机器人减速；
人员靠近协作区：进一步降低速度或限制运动范围；
人员进入危险接触区：平滑停止（避免急停导致的二次风险）。
传统工业机器人：通常仅监控 “是否有人进入隔离区”，触发后直接紧急停止（硬停止），无分级响应。
协作机器人：多区域动态监控（如警告区、减速区、停止区），根据人员距离或位置动态调整行为：
安全停止类型
传统工业机器人：主要依赖 STO（安全扭矩关闭） 或 SS1（安全停止 1，先减速再断动力），强调快速切断动力。
协作机器人：除 STO/SS1 外，还需支持 “安全减速并保持”（如 SS2），允许在停止后重新恢复运动（无需重启系统），适应频繁人机交互场景。
四、传感器与感知能力不同
传统工业机器人：安全传感器以 “边界防护” 为主，如安全门开关、急停按钮、安全光幕（仅检测是否有人穿越边界），无持续的人机距离或位置监控。
协作机器人：需配置 “动态感知系统”，如：
3D 视觉、激光扫描仪（监控人员位置和运动轨迹）；
关节扭矩传感器、末端力传感器（检测接触力）；
皮肤传感器（检测碰撞）。安全配置需将传感器数据与机器人运动控制实时联动（如根据人员位置动态调整路径）。
五、模式切换与灵活性不同
传统工业机器人：通常只有 “自动模式” 和 “手动模式（示教）”，模式切换需通过物理钥匙或严格权限控制，且切换后安全逻辑不变（始终依赖隔离）。
协作机器人：支持 “协作模式” 与 “非协作模式” 动态切换：
无人时切换为 “高效模式”（更高速度、更大负载，类似传统机器人）；
人员进入协作区时自动切换为 “安全模式”（限速、限力）。安全配置需定义切换条件（如传感器信号触发），并确保切换过程的安全性（无突然加速或动作突变）。
六、风险评估的侧重点不同
传统工业机器人：风险评估重点是 “隔离措施的有效性”（如围栏强度、安全门响应时间）、紧急停止性能（如停止时间、制动距离）。
协作机器人：风险评估需覆盖 “人机接触的所有场景”，包括：
碰撞力 / 压力是否符合 ISO/TS 15066 的伤害阈值；
传感器的检测范围和响应时间是否足以避免接触；
协作任务中工具（如夹具）的形状是否存在锐边（避免划伤）；
误操作（如人员意外触发机器人动作）的防护。
总结
传统工业机器人的安全配置是 “被动防护”（通过隔离阻止接触），而协作机器人是 “主动防护”（通过感知、调整行为允许接触但避免伤害）。前者更注重 “禁止进入”，后者更注重 “动态适应”，两者的安全逻辑、技术实现和标准要求均围绕其核心应用场景展开。
