Berechnung von Kraftschwellenwerten zur Verhinderung von Verletzungen im physischen Kontakt zwischen Mensch und Roboter

Die Bestimmung sicherer Kraftschwellen ist unerlässlich, um Verletzungen bei Mensch-Roboter-Interaktionen zu verhindern. Durch geeignete Berechnungen wird sichergestellt, dass Roboter in physischen Kontakt mit Menschen innerhalb sicherer Grenzen arbeiten und das Risiko von Schäden verringert wird.

Menschliche Toleranz gegenüber Gewalt verstehen

Die menschliche Widerstandsfähigkeit gegenüber Gewalt ist abhängig von Faktoren wie Körperteil, Kraftdauer und individuellen Unterschieden. Im Allgemeinen können Haut und Weichgewebe geringeren Kräften standhalten als Knochen und innere Organe. Diese Unterschiede zu erkennen ist entscheidend für die Festlegung von Sicherheitsgrenzen.

Berechnung der Kraftschwellen

Kraftschwellenwerte werden auf der Grundlage biomechanischer Daten und Sicherheitsstandards berechnet. Dabei werden die maximal zulässigen Kräfte für verschiedene Kontaktszenarien bewertet und Sicherheitsmargen angewendet. Diese Berechnungen beinhalten häufig Parameter wie Kraftgröße, Kontaktfläche und Dauer.

Standards und Leitlinien

Verschiedene Organisationen geben Richtlinien für eine sichere Mensch-Roboter-Interaktion vor. Beispiele sind ISO 10218 und ANSI/RIA R15.06, die maximale Kraftgrenzen für verschiedene Arten von Kontakten festlegen. Die Einhaltung dieser Standards trägt zur Sicherheit in kollaborativen Umgebungen bei.

Durchführung von Sicherheitsmaßnahmen

Zu den Sicherheitsmaßnahmen gehören der Einsatz von Kraftsensoren, die Implementierung von Not-Stopp-Funktionen und die Gestaltung von Robotern mit konformen Mechanismen, die dazu beitragen, die Kräfte während des Betriebs zu überwachen und zu kontrollieren, wobei der Kontakt innerhalb sicherer Schwellenwerte gehalten wird.