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都说“手心手背都是肉”,其实你们都错了

——论人机协作的安全如何得到保障

不同身体区域疼痛敏感度的差异

    两兄弟生在民风彪捍的东北,整天的打架,一路的刀光剑影,没有一天休息过。当弟弟总是下意识地希望父母对自己更好一些的时候,父母总是假惺惺地说:

『手心手背哪个不是我的肉呢?一视同仁。』

『一听就骗人!手心手背掐一下不一样的!手背更疼!』

    国际疼痛学会 IASP(International Association for the Study of Pain)对疼痛的下了专业定义:

    疼痛是非愉快的感觉体验和情感体验,通常在发生或引起各种组织损伤乃至继续组织损伤时的一种特殊表现。目前疼痛已成为继体温、脉搏、呼吸、血压四大生命体征的第五生命体征。疼痛阈,是指个体所能感觉到的最小疼痛称为疼痛阈(pain threshold)。

    一项来自美因茨大学(University of Mainz)的测试以量化的方法展示了人体相关部位的疼痛阈。

    这项方法使用了最先进的测试技术用于人体实验。该项测试收集了100个健康成年人的29个不同的身体部位,在静态接触的条件下,达到疼痛阈的压强数值,最后进行相关数学统计。

    从测试结果中我们发现,人体手和手指各个区域对疼痛的敏感程度竟然相差1.5倍以上。

图1:人体部位的生物力学测试结果

测试结果的实际应用

    人机协作作为机器人发展的几大趋势之一,为了确定人机协作应用的安全方法,国际标准化组织接受委托并编制ISO/TS 15066技术规范“机器人和机器人设备--协作工业机器人”。

    美因茨大学的测试结果应用到了这份技术规范的附录A中,用以提供身体各部分疼痛阈值详细信息。

图2:ISO/TS 15066 协作机器人技术规范


碰撞测试系统—与时俱进的工业安全

    作为标准化组织的成员,皮尔磁一直积极地与机器人制造商、集成商和公告机构展开合作,并与时俱进的开发了面向人机协作的碰撞测量系统PROBms

碰撞测量系统的功能具有:

力的测量

    碰撞测量装置带有弹簧和传感器,用以测量施加在人体上的力。

    九只不同的弹簧分别具有不同的弹力常数,可在力测量中用于重建各个身体区域。

压强的测量

    压强指示膜用于测量局部压强并将其同相关标准中规定的极限值进行比较。

您可使用一款便捷的软件工具对力测量值进行评估和数字化处理,并生成试验报告。

图3:Pilz 面向人机协作的碰撞测量系统PROBms

智能工厂之最—人机协作的运用

    人机协作作为一个新兴的领域,目前ISO/TS 15066中所展示的压强测试结果也仅来自于单一试验的研究,并非经过广泛的基础测试。

    基于最大力的限制值也基于简易创伤定级标准Abbreviated Injury Scale (AIS)等级1的伤害程度进行定义。

    随着人机协作技术的发展与研究的深入,可以预计在将来会有更多的研究及测试,ISO/TS 15066中的限制值也会随之进行细化及更新,届时皮尔磁也将会积极参与其中,为人机协作的安全贡献自己的力量。

发布时间:2017年9月4日 16:13 人气: 审核编辑:刘婷

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