AGV 驱动轮的安全转矩关断（STO）｜选型时该问供应商什么
要点
- STO（安全转矩关断）是驱动器的一项功能：阻止驱动器向电机提供产生转矩的能量。它由 IEC 61800-5-2 定义，对应 IEC 60204-1 的 0 类停止：切断动力，电机自由滑行。
- STO 不会制动车辆，不提供电气隔离，也不能保持负载。在坡道或举升轴上，必须配合制动器或其他保持措施。
- 带 STO 的驱动器只是一个部件，不等于合规的 AGV。用户看到的安全功能（例如扫描仪发现人员后的保护性停车）是一整条链路：传感器、安全控制器、STO 通道和制动器。所需的性能等级针对整条链路。
- "有 STO 输入"不等于"STO 已认证"。请索取证书或安全数据，内容应写明依据的标准、达到的 PL 或 SIL、架构和响应时间。
安全转矩关断到底做了什么
伺服驱动器或电机控制器的功率级把电流切入电机绕组。启用 STO 后，驱动器会用独立于常规控制软件的安全电路，封锁使功率级产生转矩的信号。即使车辆控制器死机、固件异常或指令错误，设计正确的 STO 仍能阻止驱动器输出转矩。
按 IEC 60204-1 的说法，这属于0 类停止：通过切断动力实现的非受控停止。其他功能建立在它之上，例如安全停止 1（SS1）：先受控减速，再触发 STO，对应 1 类停止。
STO 不能做什么
- 它不制动。触发 STO 后车辆自由滑行。重载车辆可能滑行很远才停下，在坡道上还可能溜车。
- 它不提供电气隔离。电机端子可能仍与功率级相连，直流母线仍可能带电。STO 不能代替检修时的断电挂牌。
- 它不保持负载。对于举升轴，转矩被撤除后，负载只靠机械结构保持。滚珠丝杠举升机构通常可反向驱动，一般需要抱闸或其他保持措施。丝杠与液压方案的区别见滚珠丝杠、梯形丝杠还是液压举升。
- 它本身不能使 AGV 合规。合规是整车及其风险评估的属性。
STO 在 AGV 安全方案中的位置
无人驾驶工业车辆适用 ISO 3691-4，该标准规定了无人驾驶工业车辆及其系统的安全要求和验证方法，涉及急停、人员检测、制动和限速等功能，并引用 ISO 13849-1 来确定控制系统安全相关部件的性能等级（PL a 至 e）。所需的性能等级取决于具体功能和你的风险评估；人员检测通常要求较高等级（如 PL d），请以标准现行文本和自己的评估为准，不要只靠经验法则。
典型的保护性停车链路如下：
- 安全激光扫描仪或碰撞条检测到人员或障碍物。
- 安全控制器或安全继电器评估信号。
- 安全控制器断开每个行走驱动器的 STO 输入，并使制动器动作。
- 车辆在设计防护区域时已留有余量的制动距离内停下。
驱动器的 STO 只是这条链路中的一环。它的响应时间（从 STO 请求到转矩撤除的时间）计入停车时间预算，其危险失效概率则进入 PL 的计算。
单通道还是双通道 STO
许多驱动器提供两路独立的 STO 输入（常标为 STO1 与 STO2，或 STO+ 与 STO-）。双通道允许安全控制器在其中一路失效时仍能切断转矩，是达到较高性能等级的常见方式。也有单通道实现，对风险较低的功能可能足够，但会限制可达到的 PL。
还要确认：只请求一路时驱动器如何响应、是否报告两路不一致、故障清除后是否需要重新启动。
STO、制动器与坡道
由于 STO 是撤除转矩而不是制动，要在规定距离内停车或在坡道上保持的车辆，通常使用断电抱闸（弹簧施加、断电动作的制动器）。请尽早确定制动器由驱动器、安全控制器还是车辆控制器释放，并确保掉电或 STO 触发时它会动作。车辆的制动要求由标准和你的风险评估决定。
如果要为坡道工况选驱动，请参阅牵引力与轮载计算指南。
向驱动器供应商确认的问题
| 问题 | 为什么重要 |
|---|---|
| STO 功能是否经过认证，由谁认证？ | 有些驱动器的 STO 输入没有经过评估。请索取证书，而不是只看数据表上的说法。 |
| 证书写明哪个标准、哪个等级（PL、SIL）？ | 必须与你的风险评估所需的 PL 一致，例如 ISO 13849-1 和 IEC 61800-5-2。 |
| 单通道还是双通道？架构（类别）是什么？ | 决定可达到的 PL 和你的接线方式。 |
| 从 STO 请求到转矩撤除的响应时间是多少？ | 计入停车时间预算。 |
| 失效率（PFHd）和诊断覆盖率是多少？ | 是整条安全功能 PL 计算的必要输入。 |
| 任务时间是多少，是否需要定期验证测试？ | 影响维护计划。 |
| 驱动器能否容忍安全控制器输出的测试脉冲？ | 避免误跳闸。 |
| 驱动器是否提供 STO 反馈信号？ | 便于安全控制器监测该功能。 |
| 驱动器是否控制制动器？制动控制是否达到安全等级？ | 仅靠 STO 既不能停车也不能保持。 |
| STO 事件后的重启条件是什么？ | 防止意外重启。 |
匠元机器人驱动轮模组中的 STO
JY-ISW STO 系列集成式伺服轮模组把驱动器、电机、减速机和轮子集成在一起，适用于 0.6–2 t 的移动机器人，采用双路 STO 设计，动力电源与逻辑电源分开。关于你项目适用的安全数据和认证状态，请在选型前联系我们的工程师，确保你在 PL 计算中使用的数据来自供应商文件。
常见问题
STO 就是急停吗？
不是。急停是机器的功能，有自己的要求。STO 是驱动器参与实现急停的一种方式。很多急停会把 STO 与制动器结合，有时在 STO 之前先受控减速。
可以用 STO 作为车辆的常规停车方式吗？
通常不可以。用 STO 停车会失去对电机的控制并加剧制动器磨损。常规停车请使用受控减速，STO 留给与安全相关的停车。
每个驱动轮都需要 STO 吗？
如果某个安全功能必须使车辆停止，所有能使车辆移动的驱动轴都必须进入安全状态。实际上就是每个行走驱动器都要有 STO 或等效措施，并配合制动器。具体细节由你的风险评估决定。
用了认证的 STO，我的 AGV 就符合 ISO 3691-4 吗？
不会。它只是一个经过认证的构件。整车、安全功能和验证证据都必须满足标准。
本文提供一般性的工程信息，不能代替你的风险评估或相关标准的原文。