ISO/TS 15066 在 ISO 10218 標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，規(guī)定了四種主要協(xié)同作業(yè)方式：

安全等級監(jiān)控停止

手動引導(dǎo)

速度與分離監(jiān)控

功率和力限制

功率和力限制

該協(xié)作操作不同于前 3 種類型，其目的在于從更加底層和根本上限制機器人對人員的傷害程度，這也是區(qū)分傳統(tǒng)工業(yè)機器人與協(xié)作機器人的最明顯特征。功率和力限制是為應(yīng)對人員和包括工件在內(nèi)的整個機器人系統(tǒng)發(fā)生有意或無意物理接觸的情況，它要求機器人系統(tǒng)經(jīng)過特殊設(shè)計來滿足該要求。另外 3 種協(xié)作操作，傳統(tǒng)工業(yè)機器人經(jīng)過改裝后也可實現(xiàn)，但這一條通常無法滿足。這是因為現(xiàn)有工業(yè)機器人一般都是大慣量、重載和高速運動，其輸出功率和力遠遠超過標(biāo)準(zhǔn)要求。

機器人運動部件與人體可能出現(xiàn)的接觸被分為以下 2 類：

(1) 準(zhǔn)靜態(tài)接觸：包括人體在機器人系統(tǒng)運動部件間的擠壓或碰撞。這種情況下，機器人系統(tǒng)將會在情況解除前對被困人體部分持續(xù)施加一定時間的力或壓力。

(2) 瞬態(tài)接觸：這種情況也被稱作動態(tài)沖擊，人體被機器人系統(tǒng)的移動部件所撞擊，但人體不會像第 一種情況那樣被機器人系統(tǒng)夾住或困住，屬于相對短時的接觸;瞬態(tài)接觸效果取決于機器人和人體的慣量以及相對速度大小。

人機交互生物力學(xué)限制

安全規(guī)范分別對身體 29 個區(qū)域進行不同部位單獨的疼痛測試準(zhǔn)靜態(tài)接觸時人體各部位的允許壓力值，也可理解為人體不同部位對疼痛的生理耐受極限.一般取平均值約 150 N 左右，這也是不少協(xié)作機器人廠家將各自的協(xié)作機器人默認(rèn)輸出力閾值設(shè)定在 150 N 的原因。

準(zhǔn)靜態(tài)接觸和瞬態(tài)接觸測量系統(tǒng)

CoboSafe 是一款力壓測量系統(tǒng)，用于檢測協(xié)作機器人上的瞬態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)力壓。該系統(tǒng)易于使用，采用模塊化設(shè)計，包含力測量裝置、壓力測量組件和評估軟件，用于驗證是否符合所需的限值。用戶可根據(jù)需要組合使用多個力傳感器和壓力測量組件。

工作原理是“生物仿真”，即模擬人體結(jié)構(gòu)，從而確保碰撞場景的真實性。該測量系統(tǒng)的力測試器包含彈簧和阻尼元件，可以模擬幾乎所有相關(guān)人體部位的變形行為。這使得它能夠根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)測量生物力學(xué)極限值：

DIN EN ISO 10218-2

ISO/TS 15066

DGUV信息“FB HM-080”

RIA TR R15.806-2018(美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會機器人工業(yè)協(xié)會)

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