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工業(yè)安全

人機協(xié)作的安全如何得到保障

2025China.cn   2017年09月04日

  不同身體區(qū)域疼痛敏感度的差異

  兩兄弟生在民風彪捍的東北,整天的打架,一路的刀光劍影,沒有一天休息過。當弟弟總是下意識地希望父母對自己更好一些的時候,父母總是假惺惺地說:

  『手心手背哪個不是我的肉呢?一視同仁?!?/FONT>

  『一聽就騙人!手心手背掐一下不一樣的!手背更疼!』

 

  國際疼痛學會 IASP(International Association for the Study of Pain)對疼痛的下了專業(yè)定義:

  疼痛是非愉快的感覺體驗和情感體驗,通常在發(fā)生或引起各種組織損傷乃至繼續(xù)組織損傷時的一種特殊表現(xiàn)。目前疼痛已成為繼體溫、脈搏、呼吸、血壓四大生命體征的第五生命體征。疼痛閾,是指個體所能感覺到的最小疼痛稱為疼痛閾(pain threshold)。

  一項來自美因茨大學(University of Mainz)的測試以量化的方法展示了人體相關部位的疼痛閾。

  這項方法使用了最先進的測試技術用于人體實驗。該項測試收集了100個健康成年人的29個不同的身體部位,在靜態(tài)接觸的條件下,達到疼痛閾的壓強數值,最后進行相關數學統(tǒng)計。

  從測試結果中我們發(fā)現(xiàn),人體手和手指各個區(qū)域對疼痛的敏感程度竟然相差1.5倍以上。

圖1:人體部位的生物力學測試結果

 

  測試結果的實際應用

  人機協(xié)作作為機器人發(fā)展的幾大趨勢之一,為了確定人機協(xié)作應用的安全方法,國際標準化組織接受委托并編制ISO/TS?15066技術規(guī)范“機器人和機器人設備--協(xié)作工業(yè)機器人”。

  美因茨大學的測試結果應用到了這份技術規(guī)范的附錄A中,用以提供身體各部分疼痛閾值詳細信息。

圖2:ISO/TS 15066 協(xié)作機器人技術規(guī)范

 

  碰撞測試系統(tǒng)—與時俱進的工業(yè)安全

  作為標準化組織的成員,皮爾磁一直積極地與機器人制造商、集成商和公告機構展開合作,并與時俱進的開發(fā)了面向人機協(xié)作的碰撞測量系統(tǒng)PROBms

  碰撞測量系統(tǒng)的功能具有:

  力的測量

  碰撞測量裝置帶有彈簧和傳感器,用以測量施加在人體上的力。

  九只不同的彈簧分別具有不同的彈力常數,可在力測量中用于重建各個身體區(qū)域。

  壓強的測量

  壓強指示膜用于測量局部壓強并將其同相關標準中規(guī)定的極限值進行比較。

  您可使用一款便捷的軟件工具對力測量值進行評估和數字化處理,并生成試驗報告。

圖3:Pilz 面向人機協(xié)作的碰撞測量系統(tǒng)PROBms

 

  智能工廠之最—人機協(xié)作的運用

  人機協(xié)作作為一個新興的領域,目前ISO/TS 15066中所展示的壓強測試結果也僅來自于單一試驗的研究,并非經過廣泛的基礎測試。

  基于最大力的限制值也基于簡易創(chuàng)傷定級標準Abbreviated Injury Scale (AIS)等級1的傷害程度進行定義。

  隨著人機協(xié)作技術的發(fā)展與研究的深入,可以預計在將來會有更多的研究及測試,ISO/TS 15066中的限制值也會隨之進行細化及更新,屆時皮爾磁也將會積極參與其中,為人機協(xié)作的安全貢獻自己的力量。

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