皮爾茲PILZ機器人安全應用系列（一）：壓強與力量

人機互動的接觸
傳統(tǒng)的工業(yè)機器人，通常使用安全監(jiān)控停止以及速度分離監(jiān)控等手段，從時間和空間兩個維度，將操作人員和機器人進行安全隔離。
如果在同一時間和空間內(nèi)，操作人員與機器人依然具有互動的需求，便可能產(chǎn)生直接的物理接觸。
這些物理接觸，特別是其中的非預期接觸，例如碰撞、沖擊、擠壓等等，都可能對操作人員產(chǎn)生直接的傷害。 
物理接觸類型
機器人系統(tǒng)的運動部件與人體區(qū)域之間可能的接觸有兩種不同的類型。
- 準靜態(tài)接觸：一般屬于夾緊或擠壓情況。在這種情況下，機器人系統(tǒng)會對受困身體部位施加一段時間的壓力。
- 瞬時接觸：這也被稱為“動態(tài)碰撞”。人的身體部位受到機器人系統(tǒng)的運動部件的沖擊，這種類型的實際接觸時間短，不會造成身體部位被夾住或俘獲。
瞬時接觸取決于機器人慣性，人體部位的慣性，以及兩者的相對速度的組合。
壓強與力量限制
人機直接互動中物理接觸的安全保護，在ISO/TS 15066中有了全新的定義。
現(xiàn)在通過機器人本質(zhì)安全的手段，基于安全相關的控制系統(tǒng)，如果能將機器人系統(tǒng)的壓強與力量控制在風險評估期間確定的允許范圍內(nèi)，便能實現(xiàn)風險的降低。
ISO/TS 15066基于生物力學的研究和測試結(jié)果，根據(jù)人體不同的部位，定義了準靜態(tài)接觸和瞬態(tài)接觸的閾值，提供了機器人制造商與集成商，尤其是協(xié)作型機器人供應商一個安全指導綱領。
皮爾磁依照ISO/TS 15066標準的身體區(qū)域模型，開發(fā)了適用于協(xié)作型機器人的碰撞測量系統(tǒng)PROBms。
PROBms主要用在驗證人機協(xié)作時的碰撞極限值，并記錄會導致發(fā)生潛在碰撞的力和壓強：
- 力的測量
碰撞測量裝置包括彈簧和傳感器，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性系數(shù)，可在力測量中用于模擬各個身體區(qū)域。
- 壓強的測量
壓敏感應紙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。
可使用皮爾磁專屬軟件工具對力測量值進行評估和數(shù)字化處理，并生成報告，簡單便捷。 
特性一覽：對壓強與力量的測量符合行業(yè)標準
產(chǎn)品小巧輕便，使用簡單
用于簡化評估、可視化和記錄的軟件
長效使用壽命
可根據(jù)環(huán)境條件靈活調(diào)整
標準化測量方法