Seguridad en la robótica en el lugar de trabajo

La seguridad en el uso de robots en el entorno laboral es un aspecto fundamental de la seguridad y salud ocupacional. Esto incluye tanto los robots industriales tradicionales como las tecnologías emergentes , como los drones y los exoesqueletos robóticos portátiles . Entre los tipos de accidentes se encuentran las colisiones, los aplastamientos y las lesiones causadas por piezas mecánicas. Las medidas de control de riesgos incluyen barreras físicas , buenas prácticas laborales y un mantenimiento adecuado.

Muchos robots de trabajo son robots industriales utilizados en la fabricación. Según la Federación Internacional de Robótica , se espera que entre 2017 y 2020 se utilicen 1,7 millones de nuevos robots en las fábricas. ^{[ 2 ]} Las tecnologías robóticas emergentes incluyen robots colaborativos , ^{[ 3 ]} robots de cuidado personal, robots de construcción, exoesqueletos , ^{[ 4 ]} vehículos autónomos , ^{[ 5 ]} y aeronaves no tripuladas (también conocidas como vehículos aéreos no tripulados o UAV ). ^{[ 6 ]}

Los avances en las tecnologías de automatización (por ejemplo, robots fijos, robots colaborativos y móviles, y exoesqueletos) tienen el potencial de mejorar las condiciones de trabajo, pero también de introducir riesgos laborales en los lugares de trabajo de fabricación. El 56% de las lesiones por robots se clasifican como lesiones por pellizco y el 44% como lesiones por impacto . Un estudio de 1987 encontró que los trabajadores de línea son los que corren mayor riesgo, seguidos por los trabajadores de mantenimiento y los programadores. El mal diseño del lugar de trabajo y el error humano causaron la mayoría de las lesiones. ^{[ 3 ] [ 5 ]} A pesar de la falta de datos de vigilancia ocupacional sobre lesiones asociadas específicamente con robots, investigadores del Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional de EE . UU. (NIOSH) identificaron 61 muertes relacionadas con robots entre 1992 y 2015 utilizando búsquedas de palabras clave en la base de datos de investigación del Censo de Lesiones Ocupacionales Mortales de la Oficina de Estadísticas Laborales (BLS) (ver información del Centro de Investigación de Robótica Ocupacional ). Utilizando datos de la Oficina de Estadísticas Laborales, el NIOSH y sus socios estatales han investigado 4 muertes relacionadas con robots bajo el Programa de Evaluación y Control de Fatalidades. Además, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) ha investigado las muertes y lesiones relacionadas con robots, que pueden consultarse en la página de búsqueda de accidentes de la OSHA. Es posible que las lesiones y las muertes aumenten con el tiempo debido al creciente número de robots colaborativos y coexistentes, exoesqueletos motorizados y vehículos autónomos que se incorporan al entorno laboral.

La Asociación de Industrias Robóticas (RIA) está desarrollando normas de seguridad en colaboración con el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI). El 5 de octubre de 2017, OSHA, NIOSH y RIA firmaron una alianza para colaborar en la mejora de la experiencia técnica, la identificación y solución de posibles riesgos laborales asociados con los robots industriales tradicionales y la tecnología emergente de sistemas e instalaciones de colaboración humano-robot, así como la identificación de la investigación necesaria para reducir dichos riesgos. El 16 de octubre, NIOSH inauguró el Centro de Investigación en Robótica Ocupacional para "proporcionar liderazgo científico que guíe el desarrollo y el uso de robots ocupacionales que mejoren la seguridad, la salud y el bienestar de los trabajadores". Hasta el momento, las necesidades de investigación identificadas por NIOSH y sus socios incluyen: el seguimiento y la prevención de lesiones y muertes, estrategias de intervención y difusión para promover procedimientos seguros de control y mantenimiento de maquinaria, y la aplicación de intervenciones eficaces basadas en la evidencia en la práctica laboral.

El uso de robots en el lugar de trabajo puede conllevar numerosos peligros y lesiones. Algunos robots, especialmente los que se utilizan en entornos industriales tradicionales, son rápidos y potentes. Esto aumenta el riesgo de lesiones, ya que un solo movimiento de un brazo robótico , por ejemplo, podría causar graves daños corporales. ^{[ 7 ]} Existen riesgos adicionales cuando un robot presenta fallos de funcionamiento o necesita mantenimiento. Un trabajador que esté operando el robot puede resultar herido, dado que un robot averiado suele ser impredecible. Por ejemplo, un brazo robótico que forma parte de una línea de montaje de automóviles puede sufrir un atasco en el motor. Un trabajador que esté intentando solucionar el atasco podría ser golpeado repentinamente por el brazo en el momento en que se desbloquee. Además, si un trabajador se encuentra en una zona que coincide con la de otros brazos robóticos cercanos, podría resultar herido por otros equipos en movimiento. ^{[ 5 ]}

Existen cuatro tipos de accidentes que pueden ocurrir con robots: accidentes por impacto o colisión, accidentes por aplastamiento y atrapamiento, accidentes con piezas mecánicas y otros accidentes. Los accidentes por impacto o colisión generalmente ocurren debido a fallas y cambios imprevistos. Los accidentes por aplastamiento y atrapamiento ocurren cuando una parte del cuerpo de un trabajador queda atrapada o enganchada en el equipo robótico. Los accidentes con piezas mecánicas pueden ocurrir cuando un robot falla y comienza a "romperse", donde la eyección de piezas o cables expuestos puede causar lesiones graves. Otros accidentes son accidentes generales que ocurren al trabajar con robots. ^{[ 7 ]}

Existen siete fuentes de peligro asociadas a la interacción humana con robots y máquinas: errores humanos , errores de control, acceso no autorizado, fallos mecánicos, fuentes ambientales, sistemas de alimentación e instalación incorrecta. Los errores humanos pueden abarcar desde una línea de código incorrecta hasta un tornillo suelto en un brazo robótico. Muchos peligros pueden derivarse de errores humanos. Los errores de control son intrínsecos y, por lo general, no son controlables ni predecibles. Los peligros de acceso no autorizado se producen cuando una persona que no está familiarizada con el área entra en el dominio de un robot. Los fallos mecánicos pueden ocurrir en cualquier momento, y una unidad defectuosa suele ser impredecible. Las fuentes ambientales incluyen interferencias electromagnéticas o de radio en el entorno que pueden provocar el mal funcionamiento de un robot. Los sistemas de alimentación son fuentes de energía neumáticas , hidráulicas o eléctricas ; estas fuentes pueden fallar y causar incendios, fugas o descargas eléctricas. La instalación incorrecta es bastante evidente; un tornillo suelto o un cable expuesto pueden generar peligros inherentes. ^{[ 7 ]}

Las tecnologías robóticas emergentes pueden reducir los riesgos para los trabajadores, pero también pueden introducir nuevos riesgos. Por ejemplo, los exoesqueletos robóticos se pueden usar en la construcción para reducir la carga en la columna vertebral, mejorar la postura y reducir la fatiga ; sin embargo, también pueden aumentar la presión en el pecho, limitar la movilidad al apartarse de un objeto que cae y causar problemas de equilibrio. ^{[ 4 ]} Los vehículos aéreos no tripulados se están utilizando en la industria de la construcción para realizar el monitoreo e inspección de edificios en construcción. Esto reduce la necesidad de que los humanos estén en lugares peligrosos, pero el riesgo de una colisión con un UAV representa un peligro para los trabajadores. ^{[ 6 ]} Para los robots colaborativos , el aislamiento no es posible. Los posibles controles de riesgos incluyen sistemas de evitación de colisiones y hacer que el robot sea menos rígido para disminuir la fuerza del impacto. ^{[ 3 ]} El chaleco tecnológico robótico es un dispositivo portátil para humanos, usado en los almacenes de Amazon. ^{[ 8 ]}

Existen varias maneras de prevenir lesiones mediante la implementación de controles de riesgos . Se pueden realizar evaluaciones de riesgos en cada una de las distintas etapas del desarrollo de un robot. Estas evaluaciones permiten recopilar información sobre el estado del robot, su mantenimiento y la necesidad de reparaciones a corto plazo. Al conocer el estado del robot, se pueden prevenir lesiones y reducir los riesgos. ^{[ 7 ]}

Se pueden implementar dispositivos de protección para reducir el riesgo de lesiones. Estos pueden incluir controles de ingeniería como barreras físicas, barandillas, dispositivos de protección con detección de presencia, etc. Los dispositivos de alerta se suelen usar junto con los dispositivos de protección. Generalmente son sistemas de barreras de cuerda o cadena con luces, señales, silbatos y bocinas. Su propósito es alertar a los trabajadores o al personal sobre ciertos peligros. ^{[ 7 ]}

También se pueden implementar medidas de seguridad para el operador. Estas suelen utilizar dispositivos de protección para salvaguardar al operador y reducir el riesgo de lesiones. Además, cuando un operador se encuentra cerca de un robot, se puede reducir la velocidad de trabajo de este para garantizar que el operador tenga el control total. Esto se puede lograr colocando el robot en modo manual o de aprendizaje. Asimismo, es fundamental informar al programador del robot sobre el tipo de trabajo que realizará, cómo interactuará con otros robots y cómo funcionará en relación con el operador. ^{[ 7 ]}

El mantenimiento adecuado de los equipos robóticos también es fundamental para reducir los riesgos. El mantenimiento de un robot garantiza que siga funcionando correctamente, reduciendo así los riesgos asociados a un mal funcionamiento. ^{[ 7 ]}

Una medida de seguridad común en entornos industriales es la instalación de vallas de seguridad para robots . ^{[ 9 ]} Estas barreras, a menudo fabricadas con materiales resistentes como malla o policarbonato , evitan interacciones accidentales entre los trabajadores y los sistemas robóticos, reduciendo el riesgo de lesiones. Las vallas de seguridad para robots son especialmente importantes en entornos donde se utilizan robots de alta velocidad o gran potencia.

Algunas regulaciones existentes sobre robots y sistemas robóticos incluyen: ^{[ 5 ] [ 7 ]}

• ANSI/RIA R15.06
• OSHA 29 CFR 1910.333
• OSHA 29 CFR 1910.147
• ISO 10218
• ISO/TS 15066
• ISO/DIS 13482

• Centro de Investigación en Robótica Ocupacional del Instituto Nacional para la Seguridad y la Salud Ocupacional, en los Estados Unidos.