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機(jī)器人GB/T365301目錄前言 III引言 IV范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語與定義 1試驗(yàn)條件 2概述 2環(huán)境條件 2試驗(yàn)行走面 2試驗(yàn)人員的安全 2試驗(yàn)樣品的選擇 3物理危險(xiǎn)特性試驗(yàn)(通用) 3用戶可觸及部件的電壓 3聲學(xué)噪聲 4表面溫度 5物理危險(xiǎn)特性試驗(yàn)(用于移動(dòng)機(jī)器人) 7碰撞中的傷害參數(shù) 7測(cè)試是否有意與機(jī)器人接觸的力控制 8物理危險(xiǎn)特性試驗(yàn)(用于約束型身體輔助機(jī)器人) 9原則 98.2儀器 108.3步驟 128.4通過/失敗準(zhǔn)則 13耐力特性試驗(yàn)(通用) 13承受環(huán)境溫度/濕度波動(dòng)以及與這些波動(dòng)相結(jié)合的振動(dòng) 13運(yùn)動(dòng)的耐用性(用于移動(dòng)機(jī)器人) 14耐力特性試驗(yàn)(用于移動(dòng)機(jī)器人) 16耐碰撞沖擊 16靜態(tài)穩(wěn)定性試驗(yàn) 1711.1原則 1711.2儀器 1711.3步驟 1711.4通過/失敗準(zhǔn)則 17運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性試驗(yàn)(用于移動(dòng)機(jī)器人) 1712.1原則 1712.2儀器 1812.3步驟 18行走的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性特性試驗(yàn)(用于移動(dòng)機(jī)器人) 1813.1概述 18平坦表面上的穩(wěn)定性試驗(yàn) 19傾斜表面的穩(wěn)定性試驗(yàn) 20臺(tái)階和間隙的穩(wěn)定性試驗(yàn) 24通過/失敗準(zhǔn)則 27安全相關(guān)控制功能的試驗(yàn)(通用) 27電敏防護(hù)設(shè)備(ESPE)集成試驗(yàn) 27濕滑環(huán)境下的運(yùn)行試驗(yàn) 29電磁抗擾度 29對(duì)地面上與安全相關(guān)的障礙物的響應(yīng)(用于移動(dòng)機(jī)器人) 30IIIII保護(hù)性停止距離 30安全相關(guān)速度控制中的距離和速度 32凸面地形前停車距離 33凹面地形前停車距離 35安全相關(guān)定位和導(dǎo)航試驗(yàn) 3716.1原則 3716.2儀器 3716.3步驟 38自主決策和動(dòng)作的可靠性試驗(yàn)(通用) 3817.1概述 3817.2對(duì)象識(shí)別 38命令裝置(通用) 39命令裝置連接、斷開或重新連接時(shí)的安全操作 39對(duì)多個(gè)或意外命令裝置的響應(yīng) 39通過無線或可拆卸的命令設(shè)備失去通訊時(shí)的安全操作 40試驗(yàn)報(bào)告 40附錄A(資料性)評(píng)估試驗(yàn)結(jié)果的信息 41附錄B(資料性)人造真皮及皮下組織的機(jī)械特性 49附錄C(資料性)用于自平衡載人機(jī)器人的無人駕駛試驗(yàn)的假人 50附錄D(資料性)試驗(yàn)報(bào)告格式示例 51附錄E(資料性)替代皮膚片上的測(cè)量試驗(yàn)和損傷觀察 54參考文獻(xiàn) 57IVIV——第1部分:安全相關(guān)試驗(yàn)方法。旨在提供驗(yàn)證是否符合GB/T36530—2018要求的試驗(yàn)方法?!?部分:應(yīng)用指南。旨在為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)減小經(jīng)驗(yàn)有限的用戶提供附加的指導(dǎo)。11機(jī)器人GB/T36530的應(yīng)用第1部分:安全相關(guān)試驗(yàn)方法范圍GB/T36530人助理機(jī)器人的安全要求。本文件所針對(duì)的機(jī)器人與GB/T36530中的機(jī)器人完全相同。的。(例如“適用于可穿戴機(jī)器人”或“適用于移動(dòng)機(jī)器人”)。一些試驗(yàn)方法也能夠通過使用其他適用的標(biāo)準(zhǔn)來代替,即使這些標(biāo)準(zhǔn)未在本文件中列出。規(guī)范性引用文件(有的修改單)適用于本文件。GB/T36530—2018機(jī)器人和機(jī)器人裝備個(gè)人助理機(jī)器人的安全要求(ISO13482:2014,IDT)術(shù)語與定義GB/T36530—2018界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1自主能力autonomy基于當(dāng)前狀態(tài)和感知信息,無人為干預(yù)地執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的能力。[見ISO8373:2012,2.2]3.2操作員 operator指定從事個(gè)人助理機(jī)器人的參數(shù)和程序更改,并且啟動(dòng)、監(jiān)控和停止等預(yù)期操作的人員。[見ISO8373:2012,2.17,有修改——增加了“從事參數(shù)和程序更改,并且“和機(jī)器人或機(jī)器人系統(tǒng)”替換為“個(gè)人助理機(jī)器人的”。]3.3電敏保護(hù)設(shè)備electro-sensitiveprotectiveequipmentESPE一起工作時(shí)可起到保護(hù)跳閘或存在感應(yīng)作用的裝置和/或元件的集成,其組成至少包括:——一個(gè)感應(yīng)裝置;——控制/監(jiān)視裝置;——輸出信號(hào)開關(guān)裝置和/或安全相關(guān)的數(shù)據(jù)接口。注1:與ESPE或ESPE本身相關(guān)的安全控制系統(tǒng)還可能包括輔助開關(guān)裝置、靜音功能、停止性能監(jiān)視器等。注2:與安全相關(guān)的通信接口可能與ESPE集成在同一機(jī)柜中。22[見ISO13855:2010,3.1.4,有修改——增加“和/或與安全相關(guān)的數(shù)據(jù)接口”,并且原來的注由注1和注2代替。]試驗(yàn)條件概述下進(jìn)行。規(guī)范操作,所有自診斷試驗(yàn)均圓滿完成。環(huán)境條件以下環(huán)境條件適用于所有試驗(yàn):——環(huán)境溫度:10°C?30°C;——相對(duì)濕度:0%?80%;如果制造商規(guī)定的環(huán)境條件超出了給定條件,則在試驗(yàn)報(bào)告中聲明。試驗(yàn)行走面除非制造商另有規(guī)定,否則測(cè)試行走面的摩擦系數(shù)在0.75?1.0之間(見ISO7176-13)。試驗(yàn)人員的安全概述和試驗(yàn)儀器引起的任何風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)試驗(yàn)引發(fā)碰撞和不穩(wěn)定等危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)要特別注意。存在和干預(yù)。發(fā)生的危險(xiǎn)。如必要,建議試驗(yàn)人員穿戴保護(hù)設(shè)備,以減小碰撞和跌落的風(fēng)險(xiǎn)。安全帶撐結(jié)構(gòu)上的安全帶保護(hù)試驗(yàn)操作員(見圖1)。標(biāo)引序號(hào)說明:1安全夾克圖1 安全帶示例33柔性線,滑輪組在上面運(yùn)行。滑輪組能被驅(qū)動(dòng)以跟隨試驗(yàn)操作員的運(yùn)動(dòng)(見圖2)。注:ISO16024規(guī)定了用于防止高空跌落的個(gè)人防護(hù)設(shè)備的設(shè)計(jì)和性能。標(biāo)引序號(hào)說明:1——運(yùn)動(dòng)裝置;2——導(dǎo)軌;3——試驗(yàn)行走面。圖2 支撐上部結(jié)構(gòu)和滑輪組的示例試驗(yàn)樣品的選擇試驗(yàn)樣品,無論是一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)還是一個(gè)機(jī)器人組件,都代表機(jī)器人的目標(biāo)設(shè)計(jì)。注1:如果樣品損壞,則在試驗(yàn)序列之間需要修理或更換。注2:中,移動(dòng)類型機(jī)器人的障礙物檢測(cè)傳感器被斷開。物理危險(xiǎn)特性試驗(yàn)(通用)用戶可觸及部件的電壓原則此試驗(yàn)測(cè)量提供給用戶可觸及部件的電壓,以驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否具有防止“與機(jī)器人帶電部件接觸”的保護(hù)功能(見GB/T36530—2018中的5.3.1.1)。該試驗(yàn)適用于所有通過電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人。該試驗(yàn)包括兩個(gè)步驟:檢查可觸及部件;該試驗(yàn)使用三種不同的儀器:——測(cè)試手指;——安裝在測(cè)試手指上的負(fù)載傳感器或限力器;——電壓表。樣品進(jìn)行一次。仔細(xì)檢查測(cè)試過的樣品是否有磨損跡象,這可能產(chǎn)生以下影響之一:——電纜斷裂導(dǎo)致部件帶電;——防護(hù)破損導(dǎo)致更多部件可觸及。44如果本文件中所述的其他試驗(yàn)導(dǎo)致機(jī)器人或其某些部件受到嚴(yán)重?fù)p壞(例如,碰撞試驗(yàn)),如果新的危險(xiǎn)可能已經(jīng)形成,建議重復(fù)此試驗(yàn)。儀器測(cè)試手指(根據(jù)IEC61032的測(cè)試試具代碼)如果需要考慮兒童,使用鉸接試指(試具代碼B)、非鉸接試指(試具代碼11)和小試指(試具代碼18或19)。負(fù)載傳感器或定制夾具試件上移除。電壓表步驟a)可觸及部件的調(diào)查(和檢查的工作范圍)。無需工具、鑰匙等即能打開蓋和門;目視檢查可觸及區(qū)域;1N20N必要時(shí),如果制造商規(guī)定,使用非鉸接試指,并施加10N±1N或更高的力。b)測(cè)量電勢(shì)在機(jī)器人通電的正常操作條件下(如果需要,在操作過程中),測(cè)量依據(jù)a)2kΩ工作,則施加一個(gè)500Ω的電阻,測(cè)量通過該電阻的電流或電壓。量。c)試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告記錄試驗(yàn)區(qū)域的圖表或照片結(jié)果。聲學(xué)噪聲原則該試驗(yàn)測(cè)量傳遞給通過1m/穿戴用戶的噪音,以驗(yàn)證機(jī)器人的設(shè)計(jì)是否防止“危險(xiǎn)噪音”(見GB/T36530—2018中的5.7.1.1)。該試驗(yàn)適用于所有產(chǎn)生聲音的機(jī)器人。該試驗(yàn)包括三個(gè)步驟:a)編程行走模式;b)測(cè)量通過噪聲;c)使用聲級(jí)計(jì)測(cè)量在載乘/穿戴時(shí)的噪音(如適用)。測(cè)量采用A計(jì)(加)權(quán)聲壓級(jí),允許存在背景噪聲,不一定需要將其消除以進(jìn)行測(cè)量。儀器試驗(yàn)行走面該試驗(yàn)行走面由10m55要比被測(cè)量的噪音等級(jí)低10dB(例如,符合ISO11202:2010附錄B的3級(jí))。從行走面周圍物體反射的次級(jí)噪聲被充分抑制。精密聲級(jí)計(jì)(1類)(IEC61672-1)用于測(cè)量經(jīng)過噪聲按照6.2.3b)描述,通過放置傳聲器來進(jìn)行測(cè)試。聲級(jí)計(jì)配備連接到頻率分析功能的數(shù)據(jù)記錄儀上的傳聲器。精密聲級(jí)計(jì)(1類)用于測(cè)量載乘人員聽到的噪聲操作情況下機(jī)器人的載乘/穿戴用戶的耳朵所在的位置。步驟準(zhǔn)備機(jī)器人行走模式兩種機(jī)器人采樣聲級(jí)的行走模式如下:在直線測(cè)量區(qū)沿直線路徑并保持額定速度;停止1s,最后以最大加速度返回到額定值,直到測(cè)量區(qū)的終點(diǎn)為止;快行走速度。在測(cè)量過程中,檢查機(jī)器人是否達(dá)到規(guī)定的測(cè)試速度。為測(cè)量通過噪聲的聲級(jí)計(jì)安裝傳聲器位于行走面0.2m高度處,間距為1m,另外兩個(gè)傳聲器固定在1.6m的高度處,間距為1m所有傳聲器的方向均垂直于機(jī)器人的行走路徑,并位于距離機(jī)器人表面最近點(diǎn)0.5m的垂直平面上。測(cè)量通過噪聲目標(biāo)機(jī)器人執(zhí)行兩種行走模式a)1)和a)2)記錄由四個(gè)傳聲器測(cè)量的快速A復(fù)測(cè)量的平均值計(jì)算。兩種行走模式和兩種傳聲器高度的通過噪聲的最大值記錄為試驗(yàn)結(jié)果。測(cè)量機(jī)器人的載乘/穿戴用戶聽到的噪音目標(biāo)機(jī)器人執(zhí)行兩個(gè)行走模式a)1)和a)2),每種模式最少重復(fù)四次??焖貯加權(quán)的聲壓級(jí)通過傳聲器測(cè)定,在試驗(yàn)正常操作期間,該傳聲器放置在中固定在機(jī)器人的載乘/穿戴用戶耳朵所在的位置。在每種機(jī)器人模式下,機(jī)器人的載乘/穿戴用戶所聽到的噪聲按所記錄的聲壓最大總值的平均值計(jì)算。兩種行走模式的較高噪音記錄為試驗(yàn)結(jié)果。注:聲壓級(jí)按以下公式平均。m nL10log1m n

10

Li10式中:Lm——聲壓級(jí)的平均值(dB);Li——測(cè)量為第i個(gè)數(shù)據(jù)的聲壓級(jí)(dB);N——數(shù)據(jù)編號(hào)。通過/失敗準(zhǔn)則

ni1 A.2描述的數(shù)據(jù)能用于定義該試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則。表面溫度原則66該試驗(yàn)測(cè)量機(jī)器人的表面溫度,以驗(yàn)證防止“極端溫度”的設(shè)計(jì)(請(qǐng)參閱GB/T36530—2018中的5.7.4.1)。該試驗(yàn)適用于所有機(jī)器人。試驗(yàn)過程包括三個(gè)步驟:a)檢查可觸及部件;機(jī)器人在最大額定功率下運(yùn)行;使用熱成像儀或熱電偶測(cè)量機(jī)器人部件的表面溫度。儀器測(cè)試指(按照IEC61032的測(cè)試探針代碼分類)如果需要考慮兒童,則使用鉸接試指(試具代碼B),非鉸接試指(試具代碼11)和小試指(試具代碼18或19)。溫度測(cè)量裝置——如果事先不知道最高/最低溫度點(diǎn),或在短時(shí)間內(nèi)要測(cè)量多個(gè)溫度點(diǎn),則使用熱成像儀;——如果要測(cè)量的區(qū)域較小,則能使用點(diǎn)溫度計(jì)。過熱電偶傳遞,。步驟則需要在最低允許環(huán)境溫度下重復(fù)試驗(yàn)。檢查可觸及部件行識(shí)別(制造商的用戶手冊(cè)規(guī)定用戶正常使用、維護(hù)、檢查等范圍)。打開無需工具、鑰匙等即能打開的蓋子和門;目視檢查可觸及區(qū)域;通過鉸接試指判斷可及性。必要時(shí),使用非鉸接試指施加制造商規(guī)定的或10N±1N的壓力。b)目標(biāo)機(jī)器人在負(fù)載下的連續(xù)運(yùn)行在最壞的通風(fēng)條件下進(jìn)行該試驗(yàn)??刹鹦兜纳w子安裝在機(jī)器人上,并且門關(guān)閉。當(dāng)機(jī)器人上的負(fù)載或乘客可能會(huì)干擾散熱時(shí),則負(fù)載或乘客要在場,或以其他方式達(dá)到等效條件。選擇最壞通風(fēng)條件下測(cè)試危險(xiǎn)的低溫。根據(jù)機(jī)器人的類型,執(zhí)行以下設(shè)置和操作。之一:——達(dá)到規(guī)定的連續(xù)運(yùn)行時(shí)長;——溫度上升或下降后達(dá)到平衡;——機(jī)器人上充滿電的電池耗盡。電的電池耗盡為止。c)表面溫度測(cè)量測(cè)量可觸及部件表面溫度的最高/最低點(diǎn)。在機(jī)器人達(dá)到熱平衡條件或停止移動(dòng)后,測(cè)量立即進(jìn)行,特別對(duì)于封閉部件,在打開蓋子或門后1s內(nèi)開始測(cè)量。在溫度發(fā)生明顯變化之前,測(cè)量讀數(shù)在短時(shí)間內(nèi)是穩(wěn)定的。當(dāng)使用熱成像儀時(shí),連續(xù)采樣在5s內(nèi)完成。如果主動(dòng)通風(fēng)停止后機(jī)器人變得更熱,則在關(guān)閉機(jī)器人的電源之后要連續(xù)監(jiān)測(cè)溫度。通過/失敗準(zhǔn)則A.3描述的數(shù)據(jù)能用于定義試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則。77物理危險(xiǎn)特性試驗(yàn)(用于移動(dòng)機(jī)器人)碰撞中的傷害參數(shù)原則該試驗(yàn)測(cè)量代表載乘人員和行人的人體測(cè)試用假人與機(jī)器人碰撞過程中所受的力、位“與安全相關(guān)的障礙物碰撞”(閱GB/T36530—2018中的5.10.8),可能測(cè)量壓力和其他相關(guān)的物理量。注:能采用GB/T36008-2018中A.3的疼痛閾值。該試驗(yàn)適用于所有可移動(dòng)的機(jī)器人。該試驗(yàn)包括三個(gè)步驟:a)預(yù)處理和設(shè)置;b)碰撞和測(cè)量;c)數(shù)據(jù)處理。該試驗(yàn)使用三種儀器:——防撞護(hù)欄;——行走面;——測(cè)試用假人。機(jī)器人撞擊一個(gè)假人,如適用,另一個(gè)假人被安裝在機(jī)器人上作為乘客。在測(cè)試中,需要在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中規(guī)定機(jī)器人和行人之間發(fā)生碰撞的可預(yù)期的最高危險(xiǎn)情況。儀器防撞護(hù)欄該障礙物是一面墻,被搭建成能抵擋機(jī)器人的碰撞并保持與機(jī)器人行進(jìn)方向垂直的平使得碰撞過程中的移動(dòng)可以忽略不計(jì)。行走面觸行走面部分的摩擦系數(shù)基于ISO7176-13。人體測(cè)試用假人人體的生物力學(xué)特征(尺寸、重量等)要盡可能地反映出來,以便能夠正確測(cè)量估算傷害所需的力、壓力、力矩、位移、速度、加速度和其他相關(guān)物理量。注:選擇假人的類型根據(jù)指定使用環(huán)境中預(yù)期的人員尺寸和體重。例如,能夠在試驗(yàn)中使用以下測(cè)試用假人。——49572部分第E小節(jié)所規(guī)定的HybridIII50%。如有必要,在手臂中添加力傳感器。——49572O小節(jié)中規(guī)定的HybridIII5%448Q6測(cè)試假人?!軌蚓S持其自重?!狧ybridIII測(cè)試假人是為高能碰撞而開發(fā)的,ISO/TS15066中描述的具有生物力學(xué)特性的測(cè)試設(shè)備與試驗(yàn)方法可能考慮一起使用。步驟b)試驗(yàn)在機(jī)器人正常的運(yùn)行條件下進(jìn)行,接通電源或者在關(guān)閉電源的情況下,通過外部驅(qū)動(dòng)力模擬機(jī)器人的正常運(yùn)行;假人。對(duì)于攜帶負(fù)載的機(jī)器人,按照制造商規(guī)定裝載負(fù)載。88沒有約束假人運(yùn)動(dòng)的護(hù)欄,行走面和機(jī)器人除外;第二種情況是假人在碰撞/或碰撞后將沒有約束的假人壓靠在護(hù)欄上;需要保持直立的姿態(tài)。針對(duì)假人和機(jī)器人碰撞的每個(gè)方向進(jìn)行測(cè)試,即面對(duì)行走面和機(jī)器人以外任何東西的約束。動(dòng)的機(jī)器人,尤其是如果存在一種碰撞方向,對(duì)行人的預(yù)期傷害嚴(yán)重程度大于或等于前進(jìn)方向。那么針對(duì)此類方向進(jìn)行測(cè)試,要特別注意機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和形狀、行走速度和人員載乘的負(fù)載狀況。如果機(jī)器人上有人,則進(jìn)行與護(hù)欄碰撞的測(cè)試。機(jī)器人在加速區(qū)加速到規(guī)定速度并結(jié)構(gòu)和形狀、行走速度和人員載乘的負(fù)載狀況。根據(jù)SAEJ211-11)頭部的加速度(縱向、橫向和垂直方向);頭的角速度(大致重心);頸部軸向力;在手臂上的負(fù)載。檢查是否達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)速度。通過/失敗準(zhǔn)則A.4描述的數(shù)據(jù)能用于定義試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則。測(cè)試是否有意與機(jī)器人接觸的力控制原則此試驗(yàn)測(cè)量安全相關(guān)障礙物與機(jī)器人之間的有意/無意物理交互過程中的接觸力/沖擊//沖擊力的量不超過安全性驗(yàn)證所適當(dāng)選ISO/TS15066在適當(dāng)?shù)那闆r下人機(jī)交互正在進(jìn)行的安全數(shù)據(jù)活動(dòng)的結(jié)果(請(qǐng)參閱GB/T36530—2018中的4.3和5.10.9.1)。該試驗(yàn)適用于所有使用力控制來減小風(fēng)險(xiǎn)的個(gè)人助理機(jī)器人。儀器a)接觸片代表安全相關(guān)障礙物并模擬安全相關(guān)障礙物柔順性的接觸件(例如,對(duì)于人體而言,是GB/T36008-2018附錄A中規(guī)定的某個(gè)彈性系數(shù))。b)力傳感器的脈沖。c)壓力傳感器用于測(cè)量接觸區(qū)域上壓力分布的傳感器。如果測(cè)量接觸壓力,則使用它,并且它的響應(yīng)速度足夠快,以測(cè)量接觸過程中的脈沖。99步驟機(jī)器人上。激活機(jī)器人的力控制。的情況下,將機(jī)器人放置在接觸片的前面,見圖3b)。為了控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件的力,使該部件沖著接觸片運(yùn)動(dòng),見圖3b)。力,則由部件接觸接觸片。記錄接觸力。g)將步驟c)至f)移動(dòng)機(jī)器人測(cè)試 b)運(yùn)動(dòng)部件試驗(yàn)標(biāo)引序號(hào)說明:1——接觸片;2——力傳感器。通過/失敗準(zhǔn)則

圖3 力控制測(cè)試A.4描述的數(shù)據(jù)能用于定義該試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則。物理危險(xiǎn)特性試驗(yàn)(用于約束型身體輔助機(jī)器人)原則力和位移/速度,以確保機(jī)器人正常操作過程中對(duì)“用戶的身體壓力或拉力”降至最低(請(qǐng)參閱GB/T36530—2018中的5.9.2.1)。區(qū)域上存在應(yīng)力集中的可能。試驗(yàn)過程包括以下步驟:循預(yù)定的周期性運(yùn)動(dòng)模式。準(zhǔn)備一個(gè)模擬人體皮下組織的測(cè)試片,將該試片放置在身體輔助機(jī)器人的袖帶(如上/下肢,腰部等)的下方,必要時(shí),將豬皮固定在袖帶和模擬測(cè)試片的表面之間。如必要,以與步驟a)中定義的相同接觸狀態(tài)來復(fù)制施加在模擬試件上的最大/平均負(fù)載模式。上述試驗(yàn)過程的說明見圖4,其中試驗(yàn)流程分為兩種情況:——如果壓力集中區(qū)域能被識(shí)別和監(jiān)視,則測(cè)量力/壓力;——如果壓力集中不能被很好地監(jiān)控,則在b)中觀察模擬測(cè)試片的損壞。1010使用力傳感器信息使用力傳感器信息是否成功實(shí)現(xiàn)力控制?否是基于8.3a)2)ii)位置控制使用操作機(jī)對(duì)人造真皮及皮下的測(cè)試基于8.3a)2)i)力控制力/牽引力感知能力是否能直接力/牽引力感知能力是否能直接監(jiān)視損傷最嚴(yán)重的接觸點(diǎn)?是否使用力傳感器信息否是基于8.3a)2)ii)位置控制基于8.3a)2)i)力控制利用操作機(jī)對(duì)人造真皮及皮下的測(cè)試測(cè)得的力與人體對(duì)水泡的耐受值之間的比較測(cè)得的力與人體對(duì)水泡的耐受值之間的比較。見附錄A.3.2.1圖4 試驗(yàn)流程儀器力傳感器足夠小的力傳感器,例如:尺寸為mm2?mm2,用于測(cè)量接觸力/以觀察最大牽引力。具有真皮和皮下組織的人造皮膚的假人人的形狀以填充人體的頂部和底部形狀之間的間隙。1111(范圍從0.1Hz到10Hz,具有這種特性的人造真皮和皮下組織的假人,能夠通過使用聚氨酯B列舉了多層構(gòu)造的人造真皮和皮下組織的例子。注:粘彈性材料中的剪切存儲(chǔ)模量和剪切損耗模量測(cè)量值分別代表彈性部分的存儲(chǔ)能量和代表粘性部分熱量耗散的能量。標(biāo)引序號(hào)說明:X——頻率(Hz)Y——G’(損耗模量)[MPa]

圖5 存儲(chǔ)與損耗模量G'(f)標(biāo)引序號(hào)說明:X——頻率(Hz)Y——G’’(損耗模量)[MPa]

圖6存儲(chǔ)與損耗模量G''(f)另外,通過在人造真皮表面附上替代皮膚片,該試驗(yàn)方法(見附錄E)能夠用作皮膚由于壓力而產(chǎn)生水泡的驗(yàn)證試驗(yàn)。假人被固定在基座上,以便在操作機(jī)施加力時(shí)不移動(dòng)。具有力/壓力感應(yīng)功能的袖帶量接觸表面的剪切力/壓力。建議還要測(cè)量與皮膚損傷有關(guān)的法向力/布在袖帶內(nèi)部的多個(gè)力傳感器的袖帶。具有袖帶移動(dòng)能力的操作機(jī)1212/帶(見圖7)的運(yùn)動(dòng),則其自由度能夠小于六個(gè)。多軸力傳感器安裝在機(jī)器人的機(jī)械接口和袖帶之間。標(biāo)引序號(hào)說明:——力傳感器[如果未嵌入袖帶中(見8.3b)];——袖帶配有力傳感器;3——基座;——如有需要,插入替代的皮膚片;——覆蓋著人造真皮和皮下組織假人。圖7操作機(jī)抓住覆蓋上/下肢的袖帶袖帶運(yùn)動(dòng)模式設(shè)計(jì)(試用戶施加8.2c)中所述的袖帶來監(jiān)控力的模式,能夠獲得如8.3a)所述的典型交互作用力模式。步驟人體部位與袖帶之間的力模式的獲取通過8.3b)2)中描述的過程獲取力模式,以備以后用作參考輸入數(shù)據(jù)。在人體部位和袖帶之間的接觸表面處獲得該模式的步驟如下描述??纱┐鳈C(jī)器人8.2ISO7250-1的情況下進(jìn)行修改。監(jiān)視機(jī)器人袖帶上的運(yùn)動(dòng)模式儀器式袖帶作用于用戶皮膚的力/牽引力或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在這種情況下,使用人工監(jiān)行監(jiān)視。測(cè)試4牽引感知能力能直接監(jiān)視損壞嚴(yán)重的接觸點(diǎn),則不必這樣做,見圖4于測(cè)量人造真皮及皮下組織的剪切力/牽引力,見8.3b)2)。替代皮膚的試驗(yàn)在附錄E行了描述。1313準(zhǔn)備原樣進(jìn)行試驗(yàn)。附著區(qū)域的復(fù)制:具有力/牽引感知能力的機(jī)器人袖帶安裝在操作機(jī)的機(jī)械接口上,并附著在人造真皮及皮下組織的表面和下面。測(cè)量袖帶在覆蓋的人造真皮及皮下組織上摩擦,直到最大值/平均值的變化變得足夠小,以顯示統(tǒng)計(jì)上穩(wěn)定的接觸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。數(shù)據(jù)記錄按照以下步驟進(jìn)行處理和記錄數(shù)據(jù):交互作用力模式的記錄數(shù)據(jù),如8.3b)2)或可能在8.3a)2)中所述,在8.2e)中定義的規(guī)定運(yùn)動(dòng)下,以便稍后與安全驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。耐水泡特性的示例見圖A.1。通過/失敗準(zhǔn)則A.4.3.1中描述的數(shù)據(jù)能用于定義該試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則。耐力特性試驗(yàn)(通用)承受環(huán)境溫度/濕度波動(dòng)以及與這些波動(dòng)相結(jié)合的振動(dòng)概述(例如侵蝕或腐蝕(如控制系統(tǒng)的異常),以驗(yàn)證“在其整個(gè)設(shè)計(jì)壽命中的耐用性”(見GB/T36530—2018中的5.11.1)。會(huì)受到用戶生物力學(xué)的影響,很難測(cè)量。該試驗(yàn)包括兩個(gè)步驟:a)b)記錄損壞和功能損失。合要素進(jìn)行試驗(yàn)。通過組合試驗(yàn)的機(jī)器人被視為分別通過了每個(gè)要素的試驗(yàn)。溫度/濕度試驗(yàn)在一定的高/低溫下進(jìn)行測(cè)試該試驗(yàn)旨在測(cè)試機(jī)器人在高/低溫下的操作和貯存能力。所使用的兩種試驗(yàn)方法是溫度突變法和溫度漸變法。詳細(xì)信息見IEC60068-2-2。試驗(yàn)條件:——溫度——暴露時(shí)間——溫度變化率——試驗(yàn)公差試驗(yàn)條件的參數(shù)選自IEC60068-2-2。試驗(yàn)儀器符合IEC60068-2-2。溫度變化試驗(yàn)該試驗(yàn)旨在測(cè)試機(jī)器人在溫度一直變化的環(huán)境中的操作和貯存能力。有兩種試驗(yàn)方法:——溫度在一定時(shí)間內(nèi)迅速變化EC60068214:200(a?!獪囟纫灶A(yù)定速率變化IEC6006214:200(b。1414在高溫高濕環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)該試驗(yàn)旨在測(cè)試機(jī)器人在相對(duì)較高的濕度和恒定溫度下的操作、貯存和運(yùn)輸能力。試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注意事項(xiàng)見IEC60068-2-3。在有明顯水的環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)(貯存力:——滴水試驗(yàn)該試驗(yàn)適用于在使用過程中暴露于降水的機(jī)器人。試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注意事項(xiàng)見IEC60068-2-18:2017(試驗(yàn)Ra)?!獩_水試驗(yàn)試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注釋的詳細(xì)信息見IEC60068-2-18:2017(試驗(yàn)Rb)。——浸水試驗(yàn)機(jī)器人全部或部分浸入水中。試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注意事項(xiàng)的詳細(xì)信息見IEC60068-2-18:2017(試驗(yàn)Rc)。密封試驗(yàn)試驗(yàn)步驟、條件和注意事項(xiàng)見IEC60068-2-17:1994(試驗(yàn)Qd)。穩(wěn)健性試驗(yàn)——碰撞和沖擊該試驗(yàn)適用于機(jī)器人經(jīng)受重復(fù)性或非重復(fù)性沖擊的條件。試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注意事項(xiàng)見IEC60068-2-27中規(guī)定?!致什僮髟斐傻臎_擊跌與翻倒和自由跌落。試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注意事項(xiàng)的詳細(xì)信息在IEC60068-2-31行了說明。壓力試驗(yàn)常溫低壓試驗(yàn)該試驗(yàn)旨在測(cè)試機(jī)器人在低壓和常溫下的操作和貯存能力。試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注意事項(xiàng)見IEC60068-2-13。低溫低壓試驗(yàn)該試驗(yàn)旨在測(cè)試機(jī)器人在低壓和逐漸變化的低溫下的操作和貯存能力。試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注意事項(xiàng)見IEC60068-2-40。高溫低壓試驗(yàn)該試驗(yàn)旨在測(cè)試機(jī)器人在低壓和高溫下的操作和貯存能力。試驗(yàn)步驟、條件、設(shè)備和注意事項(xiàng)見IEC60068-2-41。通過/失敗準(zhǔn)則A.5中描述的數(shù)據(jù)能用于定義該試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則。運(yùn)動(dòng)的耐用性(用于移動(dòng)機(jī)器人)原則(功能損失(例如,控制系統(tǒng)的異常),以評(píng)估“其整個(gè)設(shè)計(jì)壽命中的耐用性”(見GB/T36530—2018中的5.11.1)。1515害。該試驗(yàn)包括三個(gè)步驟:設(shè)置;c)檢查。該試驗(yàn)使用三種設(shè)備:——測(cè)試行走面;——一個(gè)測(cè)試假人;——一個(gè)支撐裝置(如必要。測(cè)試行走面模擬了機(jī)器人的預(yù)定使用環(huán)境,通常使用測(cè)試輥或跑步機(jī)。試驗(yàn)假人的規(guī)格被確定為最大允許負(fù)載或根據(jù)預(yù)定用戶的重量。儀器a)試驗(yàn)行走面:用于模擬預(yù)定使用環(huán)境的無限長的模擬平坦行走面下列選項(xiàng)模擬無限長的平坦行走面:——測(cè)試輥如果機(jī)器人接觸行走面的區(qū)域不受輥的圓度影響,則使用測(cè)試輥。測(cè)試輥的結(jié)構(gòu)是指ISO7176-8上對(duì)其進(jìn)行測(cè)試(見圖8)。不帶撞擊塊的測(cè)試輥(用于室內(nèi)) b)帶撞擊塊的測(cè)試輥(用于室外)標(biāo)引序號(hào)說明:1——機(jī)器人。圖8 輥式測(cè)試機(jī)——跑步機(jī)(其他類型(9)跑步機(jī)適用于所有機(jī)器人,重型機(jī)器人或預(yù)定在粗糙行走面上使用的機(jī)器人除外(見圖9)。1616標(biāo)引序號(hào)說明:1——機(jī)器人測(cè)試重量——測(cè)試用假人

圖9 跑步機(jī)式測(cè)試機(jī)最大重量。根據(jù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)制,模擬用戶的質(zhì)量分布和運(yùn)動(dòng)學(xué)。——重量其重量模擬規(guī)定要加載到機(jī)器人上的最大重量。注1:ISO7176-11描述了用于輪椅測(cè)試的假人重量。注2:49572EO505百分位的假人。注3:ISO10535:2006的4.10.2.7描述了運(yùn)送用升降架耐用性試驗(yàn)的載荷位置。支撐裝置(可選)(例如外骨骼或兩輪機(jī)器人器人的運(yùn)動(dòng)和負(fù)載條件。步驟用假人與機(jī)器人一起使用。機(jī)器人以制造商規(guī)定的速度在測(cè)試行走面上移動(dòng)一段時(shí)間或一段距離(的)。外部電源能夠用作動(dòng)力?;?。通過/失敗準(zhǔn)則A.6描述的數(shù)據(jù)能用于定義該試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則。耐力特性試驗(yàn)(用于移動(dòng)機(jī)器人)耐碰撞沖擊原則((端情況下的運(yùn)行中得出的機(jī)器人的最大工作條件”(見GB/T36530—2018中的5.11.1)。該試驗(yàn)適用于所有可移動(dòng)機(jī)器人。1717該試驗(yàn)包括三個(gè)步驟:a)設(shè)置;b)碰撞;c)檢查。碰撞試驗(yàn)采用與7.1相同的方法。儀器和步驟按照7.1b)碰撞后,觀察機(jī)器人的結(jié)構(gòu),以記錄損壞、變形、擺動(dòng)或部件松動(dòng)/掉落的情況。c)碰撞后,檢查并記錄可見的和功能上的損壞。靜態(tài)穩(wěn)定性試驗(yàn)原則機(jī)器人在靜態(tài)傾斜條件下的穩(wěn)定性,以驗(yàn)證機(jī)器人設(shè)計(jì)“最小化機(jī)械不穩(wěn)定性”(參見GB/T36530:2014的5.10.2.1)。該試驗(yàn)適用于所有需要機(jī)械靜態(tài)穩(wěn)定性以避免傷害的機(jī)器人。該試驗(yàn)包括兩個(gè)步驟:a)將機(jī)器人放在斜坡上;b)檢查。該試驗(yàn)使用兩種設(shè)備:——斜坡;——代表載乘人員的測(cè)試用假人(如有必要。儀器斜坡;試驗(yàn)平面足夠大,能在試驗(yàn)期間容納機(jī)器人和負(fù)載(如果有)。步驟(無論是否打開或關(guān)閉機(jī)器人注:某些自平衡機(jī)器人需要打開電源。是否以潛在危險(xiǎn)的方式移動(dòng)。注:ISO7176-1:2014的3.2描述了確定上坡車輪下的力何時(shí)變?yōu)榱愕姆椒?。這些方法包括但不限于從輪子下方拖動(dòng)紙張、通過目視覺識(shí)別輪子何時(shí)離開測(cè)試平面或使用力感知儀器。重復(fù)步驟a)和/和左/右。量分布。對(duì)于有坐著的用戶的載人機(jī)器人,能使用ISO7176-11中規(guī)定的假人。通過/失敗準(zhǔn)則A.7中描述的數(shù)據(jù)能用于定義該試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性試驗(yàn)(用于移動(dòng)機(jī)器人)原則1818此試驗(yàn)檢查機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)部件和負(fù)載對(duì)機(jī)器人穩(wěn)定性的影響,以驗(yàn)證其能夠“抵抗來自個(gè)人助理機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件和負(fù)載產(chǎn)生的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力”保持穩(wěn)定性(見GB/T36530—2018中的5.10.2.1)。該試驗(yàn)適用于所有帶有操作機(jī)或其他運(yùn)動(dòng)組件的機(jī)器人,以及能夠承載負(fù)載的機(jī)器人。該試驗(yàn)不適用于約束型物理輔助機(jī)器人。試驗(yàn)通過后再執(zhí)行此試驗(yàn)。儀器斜坡斜坡與11.2中描述的相同。斜面具有固定機(jī)器人的裝置,以防止其滑動(dòng)或掉落,例如系在機(jī)器人上方穩(wěn)定鉤上的繩索。傾斜角等于制造商規(guī)定的最大傾斜角。虛擬負(fù)載假人。注:附錄C描述了一種能用于模擬移動(dòng)負(fù)載的裝置。步驟執(zhí)行至定?!匦逼孪露朔较蛞苿?dòng);——盡可能快地加速和停止;——施加最大有效載荷到末端執(zhí)行器和其他能夠承載負(fù)載的裝置上。移動(dòng)有效載荷的質(zhì)量,以產(chǎn)生最大動(dòng)態(tài)力,例如,通過以下方式:——意外地將負(fù)載移至斜坡下端的方向;——僅在斜坡下端方向的位置施加載荷;——施加最大負(fù)載。如果機(jī)器人被指定來運(yùn)載乘客(例如,載人機(jī)器人)或支撐人員的重量(例如,非約束型身體輔助機(jī)器人),在最嚴(yán)苛的穩(wěn)定條件下,通過模擬(例如,使用測(cè)試用假人施加能預(yù)期從乘客或被支撐的人員的重量產(chǎn)生的最大的動(dòng)態(tài)力:——一個(gè)乘客突然坐在座位或腳凳上;——一個(gè)人在機(jī)器人的支撐結(jié)構(gòu)上幾乎施加或減輕了幾乎自己的全部重量。載是否掉落,或是否以潛在危險(xiǎn)的方式移動(dòng)。行走的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性特性試驗(yàn)(用于移動(dòng)機(jī)器人)概述原則導(dǎo)致“在行進(jìn)過程中發(fā)生任何危險(xiǎn)的翻滾、失控,或其部件或所載負(fù)載跌落”(見GB/T36530—2018中的5.10.3.1)。該試驗(yàn)適用于移動(dòng)機(jī)器人。該試驗(yàn)包括在四種類型的行走面幾何形狀上的15種行走模式,行進(jìn)面類型包括平坦表面、傾斜表面、階梯表面和間隙表面。最大速度試驗(yàn)旨在驗(yàn)證制造商設(shè)置的速度限制。儀器1919測(cè)試行走面4.3。附錄C中所述的測(cè)試用假人能用于試驗(yàn),但涉及剎車和轉(zhuǎn)彎或瞬態(tài)操縱的試驗(yàn)除外。步驟如果機(jī)器人使用充氣輪胎,則內(nèi)部壓力將調(diào)節(jié)至制造商規(guī)定的壓力。(制),則需要采取所有必要的預(yù)防措施,以確保4.4所述試驗(yàn)過程中載乘人員的安全。如果將物體裝載到機(jī)器人的裝載區(qū)域,則將按照制造商規(guī)定的方法裝載。平坦表面上的穩(wěn)定性試驗(yàn)不同摩擦系數(shù)行進(jìn)面上的剎車試驗(yàn)試驗(yàn)行走面右半部分的摩擦系數(shù)保持在0.75以上。試驗(yàn)行走面左半部分的摩擦系數(shù)保持不大于0.30。摩擦系數(shù)按照4.3測(cè)量。a。c)保持最大速度經(jīng)過剎車開始位置后,機(jī)器人以最大剎車力制動(dòng)并停止。如果機(jī)器人具有多種剎車方法,則對(duì)每種方法均進(jìn)行測(cè)試。檢查機(jī)器人通過剎車開始位置時(shí)是否達(dá)到規(guī)定的測(cè)試速度。從測(cè)試開始到停止,記錄機(jī)器人是否翻倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落。0.30要,能夠更換受污染的輪胎。不同摩擦系數(shù)行進(jìn)面上加速試驗(yàn)80%±10%,見圖10b)。通過全加速開始位置后,機(jī)器人將以最大速率加速。人員或負(fù)載是否掉落。從靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行的加速試驗(yàn)a)機(jī)器人沿行走面的中心線置于全加速開始位置,見圖10c)。b)從靜止?fàn)顟B(tài)開始,機(jī)器人以最大速率加速。記錄機(jī)器人是否翻倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落。從最大速度剎車2020行走中的加速度標(biāo)引序號(hào)說明:——開始位置;——?jiǎng)x車開始位置;——低摩擦表面;——高摩擦表面;——加速段;

從靜止?fàn)顟B(tài)加速圖10 劈裂面上的剎車和加速試驗(yàn)傾斜表面的穩(wěn)定性試驗(yàn)概述在機(jī)器人使用環(huán)境中,如果預(yù)期有傾斜的表面,則進(jìn)行此試驗(yàn)。測(cè)試行走面的傾斜角是制造商規(guī)定的機(jī)器人運(yùn)行的最大角度。下坡最大速度試驗(yàn)a)機(jī)器人沿著傾斜行走面的中心線行走,并在加速段最大程度地加速,見圖11。b)的時(shí)間不少于1s。測(cè)量通過測(cè)量段的時(shí)間。至少重復(fù)四次,以確定整個(gè)測(cè)量段的平均時(shí)間(T)e)通過以下公式計(jì)算最大速度(V):VLT式中:V——最大速度(m/s);L——測(cè)量段的長度(m);T——通過測(cè)量段的平均時(shí)間(s)。2121標(biāo)引序號(hào)說明:1——傾斜角;2——機(jī)器人;3——開始位置;4——加速段;5——速度測(cè)量段。圖下坡最大速度試驗(yàn)的測(cè)試方法下坡加速和剎車試驗(yàn)a)將機(jī)器人放置在傾斜表面的開始位置,見圖12。b)機(jī)器人以最大加速度開始下坡。機(jī)器人沿著測(cè)試行走面的中心線加速行進(jìn),在加速段達(dá)到最大速度。方法,則對(duì)每種方法均進(jìn)行試驗(yàn)。例:在正常運(yùn)行時(shí)剎車;保護(hù)性停止剎車;緊急剎車。記錄機(jī)器人的一部分是否偏離其說明書中規(guī)定的停止距離。從剎車開始位置到剎車停止位置,記錄機(jī)器人的一部分是否偏離其說明書里允許寬度。h)檢查機(jī)器人在剎車開始位置是否達(dá)到規(guī)定的測(cè)試速度。注:該試驗(yàn)的目的不是測(cè)量剎車距離,而是要確認(rèn)機(jī)器人從未偏離允許距離或允許寬度,并確認(rèn)機(jī)器人的剎車穩(wěn)定性。標(biāo)引序號(hào)說明:1——傾斜角;2——開始位置;3——?jiǎng)x車開始位置;4——允許寬度;5——允許剎車距離;6——加速段;7——機(jī)器人。2222

圖12 下坡加速和剎車試驗(yàn)的測(cè)試方法a)將機(jī)器人放置在傾斜表面的開始位置,見圖13。b)機(jī)器人以最大加速度開始上坡。c)機(jī)器人沿著測(cè)試行走面的中心線行走,加速到加速段中的最大速度。d)記錄機(jī)器人是否翻倒、載乘人員或機(jī)器人的負(fù)載是否掉落。標(biāo)引序號(hào)說明:1——傾斜角;2——開始位置;3——?jiǎng)x車開始位置;4——允許寬度;5——加速段;6——機(jī)器人。下坡全轉(zhuǎn)試驗(yàn)

圖13 上坡加速和剎車試驗(yàn)的測(cè)試方法該試驗(yàn)適用于在巡航時(shí)能夠轉(zhuǎn)向的機(jī)器人。機(jī)器人在加速段達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)的最大速度,見圖14。到大約轉(zhuǎn)過180°。如果機(jī)器人能夠進(jìn)行樞轉(zhuǎn),它會(huì)停止行走并進(jìn)行樞轉(zhuǎn)直到旋轉(zhuǎn)不小于360°d)檢查機(jī)器人是否在轉(zhuǎn)彎開始位置達(dá)到規(guī)定的測(cè)試速度。e)記錄機(jī)器人是否翻倒、載乘人員或機(jī)器人的負(fù)載是否掉落。f)試驗(yàn)在順時(shí)針和逆時(shí)針方向上進(jìn)行。注:通過修改機(jī)器人的最大轉(zhuǎn)向角,能夠在保持最大橫向加速度的情況下降低此試驗(yàn)中的速度,前提是加速段沒有足夠的長度使機(jī)器人達(dá)到最大速度。2323標(biāo)引序號(hào)說明:1——傾斜角;2——轉(zhuǎn)彎位置;3——加速段;4——開始位置;5——機(jī)器人。斜面穿越試驗(yàn)

圖14 下坡全轉(zhuǎn)試驗(yàn)的測(cè)試方法機(jī)器人在橫向傾斜的表面上沿著測(cè)試行走面的中心線行進(jìn),見圖15速到最大速度。在保持最大速度的同時(shí),機(jī)器人經(jīng)過觀察段并停止。d)檢查觀察段是否達(dá)到規(guī)定的測(cè)試速度。e)從測(cè)試開始到停止,記錄機(jī)器人是否翻倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落。f)在相同的測(cè)試行走面上,沿相反的行走方向重復(fù)執(zhí)行步驟a)至e)。標(biāo)引序號(hào)說明:——觀察段;——加速段;——開始位置;——傾斜角;——允許寬度;——機(jī)器人。樞轉(zhuǎn)斜面試驗(yàn)

圖15 斜面穿越試驗(yàn)的測(cè)試方法該試驗(yàn)適用于通過穩(wěn)定性控制系統(tǒng)保持平衡的機(jī)器人。機(jī)器人放置在傾斜的表面上,并在靜止?fàn)顟B(tài)下保持平衡。2424c)在相反的旋轉(zhuǎn)方向上重復(fù)步驟b)。d)記錄機(jī)器人是否翻倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落。臺(tái)階和間隙的穩(wěn)定性試驗(yàn)概述在機(jī)器人的使用環(huán)境中,如果預(yù)期會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階和間隙,則進(jìn)行此試驗(yàn)。臺(tái)階的高度是機(jī)器人說明書中向上和向下移動(dòng)的可操作最大高度。如果說明書中未規(guī)5020mm。倒角的半徑為3mm(+2,?0),見ISO7176-10的規(guī)定。從停止位置向上移動(dòng)放置機(jī)器人,使其前輪與臺(tái)階接觸,見圖16a)。臺(tái)階與機(jī)器人行走方向的角度是階的角度,則能夠?qū)⑵湓O(shè)置為。機(jī)器人的輪子位于向前方向。機(jī)器人以最大功率輸出啟動(dòng),上臺(tái)階并停止。c)以最大速度向上移動(dòng)a)機(jī)器人從開始位置開始行走,并在加速段加速到最大速度,見圖16b)。b)機(jī)器人移動(dòng)上臺(tái)階并停止。在執(zhí)行此操作時(shí),臺(tái)階的進(jìn)入角度是機(jī)器人根據(jù)其說明設(shè)置為和。檢查是否達(dá)到規(guī)定的測(cè)試速度。記錄機(jī)器人越過臺(tái)階時(shí)是否摔倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落、機(jī)器人是否損壞。加速時(shí)向上移動(dòng)與地面之間的接觸時(shí),可能變得不穩(wěn)定。16。b)機(jī)器人移動(dòng)上臺(tái)階,并且車輪剛通過臺(tái)階時(shí)車輪加速。記錄機(jī)器人越過臺(tái)階時(shí)是否摔倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落或機(jī)器人是否損壞。從停止位置上移2525以最大速度上移標(biāo)引序號(hào)說明:——機(jī)器人;——臺(tái)階高度;3——臺(tái)階;——加速段;——開始位置;——低速下臺(tái)階

車輪加速時(shí)車輪與地面不接觸圖16 上臺(tái)階試驗(yàn)的測(cè)試方法放置機(jī)器人,使其前輪在臺(tái)階末端,見圖17a)。臺(tái)階相對(duì)于機(jī)器人行走方向的角的角度,則能夠?qū)⑵湓O(shè)置為。機(jī)器人的輪子位于向前方向。機(jī)器人以非常慢的速度行走,然后下臺(tái)階并停止。記錄機(jī)器人越過臺(tái)階時(shí)是否摔倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落或機(jī)器人是否損壞。以最大速度下臺(tái)階機(jī)器人從開始位置行走,在加速部分加速到最大速度,見圖17b)。設(shè)置為和。檢查是否達(dá)到規(guī)定的測(cè)試速度。記錄機(jī)器人通過臺(tái)階時(shí)是否摔倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落或機(jī)器人是否損壞。2626a)從停止位置下臺(tái)階標(biāo)引序號(hào)說明:——機(jī)器人;——臺(tái)階高度;3——臺(tái)階;——加速段;——開始位置。間隙穿越試驗(yàn)

b)以最大速度下臺(tái)階圖17 下臺(tái)階試驗(yàn)的測(cè)試方法將機(jī)器人放置在靠近間隙的位置,見18a)。間隙在機(jī)器人行走方向上的角度是根則能夠?qū)⑵湓O(shè)置為。機(jī)器人的輪子位于向前方向。機(jī)器人以非常慢的速度行走,越過間隙并停止。d)機(jī)器人從開始位置行走,并在加速段加速到最大速度,見圖18b)。機(jī)器人越過間隙,保持最大速度并停止。臺(tái)階相對(duì)于機(jī)器人行走方向的角度是根據(jù)則能夠?qū)⑵湓O(shè)置為和。檢查是否達(dá)到規(guī)定的測(cè)試速度。記錄機(jī)器人越過間隙時(shí)是否翻倒、載乘人員或負(fù)載是否掉落。2727a)從停止位置越過標(biāo)引序號(hào)說明:——機(jī)器人;間隙深度;間隙寬度;4——間隙;——加速段;——開始位置。通過/

b)以最大速度穿越圖18 間隙穿越試驗(yàn)的測(cè)試方法A.8中描述的數(shù)據(jù)能用于定義該試驗(yàn)通過/失敗的準(zhǔn)則。安全相關(guān)控制功能的試驗(yàn)(通用)電敏防護(hù)設(shè)備(ESPE)集成試驗(yàn)原則如果機(jī)器人僅用于IEC61496適用部分所涵蓋的環(huán)境,則無需進(jìn)行此試驗(yàn)。如果所應(yīng)用的ESPE用于IEC61496適用部分范圍之外,則ESPE符合EN62998-721并進(jìn)行以下試驗(yàn)。該試驗(yàn)包括三個(gè)可選的試驗(yàn)條件:a)室外照明干擾(用于維護(hù)故障安全b)低照度(用于維護(hù)故障安全),c)室內(nèi)照明干擾(用于維護(hù)故障安全)。試驗(yàn)儀器包括:——試件(黑色、白色、灰色和逆反射2828——背景(黑色、白色和灰色,——光源(白熾燈、熒光燈、頻閃燈和人造日光注:GB/T36530可能需要參考IEC61496進(jìn)行其他試驗(yàn),IEC61496是一個(gè)系列安全標(biāo)準(zhǔn),適用于與安全相關(guān)的非接觸式感應(yīng)裝置(ESPE)抽樣樣品是安裝在機(jī)器人上的ESPE。儀器a)試件試件的尺寸為球形或圓柱形,是合理預(yù)見的ESPE將檢測(cè)到的物體,或者為ISO13856-3中定義的圓柱形試件。例1:為了模擬人體軀干,試件能夠是高度為0.6m、直徑為0.2m的圓柱體。例2:為了模擬人的手臂或腿,試件能夠是高度為0.4m、直徑為0.07m的圓柱體。試件的光學(xué)表面狀況模擬了預(yù)計(jì)ESPE難以檢測(cè)到的物體中最難檢測(cè)到的狀況,或者其表面狀況能夠符合IEC/TS61496-4-3中規(guī)定的以下四種類型:黑色表面(在傳感器覆蓋的波長范圍內(nèi),漫反射率值小于5%);灰色表面(漫反射率值為27?33%);白色表面(漫反射率值大于70%);b)背景在使用ESPE的環(huán)境中,背景顏色都會(huì)模擬環(huán)境中最壞的檢測(cè)情況,或使用其他IEC/TS61496-4-3規(guī)定的以下3種顏色中的任何一種:黑色;灰色;白色。c)光源室內(nèi)照明。室內(nèi)照明使用EEEC14963IC/TS614962或EC/TS61496-4-3中規(guī)定的以下任何類型的光源:——白熾燈;——熒光燈;——頻閃燈。步驟概述ESPE通過安裝在靜態(tài)或等效條件下運(yùn)行的機(jī)器人上進(jìn)行試驗(yàn)。為1.6m/s(請(qǐng)參閱ISO13855)。a)人造日光被打開并沿著傳感器的光軸定向。b)ESPE已打開。ESPE的響應(yīng)至少5時(shí)間。試件被放入檢測(cè)區(qū)域,觀察ESPE的響應(yīng)至少5e)試件被取出檢測(cè)區(qū)域,觀察ESPE的響應(yīng)至少5秒,除非制造商另有規(guī)定的時(shí)間。f)關(guān)閉裝置電源5s。步驟b)至f)至少重復(fù)四次。2929人造日光由一塊黑色面板定期遮蔽,以使光強(qiáng)度交替變化,每次間隔不大于2si)步驟b)至f)至少重復(fù)四次。低照度試驗(yàn)度小于50lx的白熾燈和熒光燈進(jìn)行試驗(yàn)。ESPE已打開。ESPE的響應(yīng)至少5間。試件被放入檢測(cè)區(qū)域,并觀察ESPE的響應(yīng)至少5s,除非制造商另有規(guī)定的時(shí)間。e)試件被取出檢測(cè)區(qū)域中,并觀察ESPE的響應(yīng)至少5sf)關(guān)閉ESPE的電源5s。g)步驟b)至f)至少重復(fù)四次。h)ESPE已打開。i)環(huán)境照明的強(qiáng)度降低到預(yù)期照明強(qiáng)度的第五十個(gè)百分位,并逐漸降低到最低限值,極限和下降速度由制造商規(guī)定。觀察ESPE是否顯示任何危險(xiǎn)失效。室內(nèi)照明干擾試驗(yàn)強(qiáng)度在100lx至300lxc)2)中的三種類型的光源進(jìn)行試驗(yàn)。c)ESPE在正常運(yùn)行中已打開。ESPE的響應(yīng)至少5試件被放入檢測(cè)區(qū)域,并觀察ESPE的響應(yīng)至少5sf)試件被移出檢測(cè)區(qū)域,并觀察ESPE的響應(yīng)至少5s。除非制造商另有規(guī)定的時(shí)間。g)關(guān)閉ESPE的電源5s。h)步驟c)至g)至少重復(fù)四次。濕滑環(huán)境下的運(yùn)行試驗(yàn)原則此試驗(yàn)檢查機(jī)器人在濕滑環(huán)境中安全運(yùn)行的能力(見GB/T36530—2018的5.15)。的適當(dāng)反應(yīng)。儀器和步驟(最大允許坡度上的保持航向的安全試驗(yàn)。摩擦系數(shù)由機(jī)器人本身在多個(gè)方向上測(cè)量。注:能通過阻止機(jī)器人的輪胎并拖動(dòng)整個(gè)機(jī)器人來測(cè)量摩擦值。界值10%的不同的光滑表面上進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)包括之前相同的操作。電磁抗擾度原則該試驗(yàn)檢查機(jī)器人的安全相關(guān)功能,以驗(yàn)證設(shè)計(jì)以保護(hù)其免受“所有合理可預(yù)見的電磁干擾”(見GB/T36530—2018中的5.8.1)。該試驗(yàn)適用于其控制系統(tǒng)中具有安全功能的機(jī)器人。儀器3030通用設(shè)備和環(huán)境(IECIEC610043EC6100044EC6100045IEC600046IEC60048EC61000411和ISO7176-21)。每種類型機(jī)器人的儀器——胎的滾輪。——能遠(yuǎn)程操作與安全相關(guān)功能的儀器(例如,按下機(jī)器人停止按鈕手動(dòng)控制機(jī)器人時(shí),這些儀器必不可少(EC610043——(例如輪胎的停止或旋轉(zhuǎn)成。這些儀器不受施加的電磁干擾的影響。步驟a)電磁干擾的規(guī)格選自IEC61000-6-1,IEC61000-6-2,IEC60204-1,IEC61326-3-1等,使其適合機(jī)器人的使用環(huán)境。支撐工具。準(zhǔn)備激活機(jī)器人安全相關(guān)功能。該功能能通過其他儀器遠(yuǎn)程命令激活。定。f)記錄機(jī)器人的響應(yīng)。如果失去控制,機(jī)器人將重新啟動(dòng)。至g)。將記錄的數(shù)據(jù)與安全相關(guān)功能的預(yù)期行為中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。注:建議自動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn),因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了大量檢查的電磁干擾。對(duì)地面上與安全相關(guān)的障礙物的響應(yīng)(用于移動(dòng)機(jī)器人)保護(hù)性停止距離原則該試驗(yàn)測(cè)量機(jī)器人完成保護(hù)性停止時(shí)的瞬間,機(jī)器人與模擬的安全相關(guān)障礙物(例如,移動(dòng)的人)之間的距離,以驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否“充分降低與安全相關(guān)障礙物發(fā)生危險(xiǎn)碰撞的風(fēng)險(xiǎn)”(見GB/T36530—2018中的5.10.8.1)。器人。該試驗(yàn)包括三個(gè)步驟:設(shè)置,執(zhí)行試驗(yàn)動(dòng)作,檢測(cè)停止時(shí)刻并測(cè)量距離。該試驗(yàn)使用運(yùn)動(dòng)跟蹤裝置、行走面和試件。試驗(yàn)動(dòng)作被配置為三個(gè)因素的組合:——機(jī)器人的行走方向(向前、向后、向右和向左,如果有能力——障礙物的行走方向(向前、向后、向右和向左,如果可移動(dòng)——在代表性速度下,機(jī)器人與障礙物之間的橫向相對(duì)位置(中心、右端、左端。3131試件有以下障礙物:一個(gè)站立的人、一面墻壁和一個(gè)直徑25mm的垂直柱。除非適合機(jī)器人的特性,否則選擇適合的試驗(yàn)條件。儀器a)試件能會(huì)遇到。如果與安全有關(guān)的障礙物預(yù)期會(huì)移動(dòng),則測(cè)試件要具備等效的移動(dòng)能力。如果制造商未規(guī)定預(yù)期的與安全相關(guān)的障礙,則使用以下三個(gè)對(duì)象。墻——木板,長90cm,寬90cm;——布,長90cm,寬90cm,反射率低于10%;——90cm90cm90%;——90cm90cm80%;——柵欄形墻,框架長90cm,寬90cm,中間的樁子是直徑為10mm的圓桿或圓管,間隔為100mm。網(wǎng)格是垂直排列,由鋼或其他金屬(如鋁)制成,以模擬預(yù)定使用環(huán)境。墻的顏色或圖案以及地板的顏色與預(yù)定使用環(huán)境相對(duì)應(yīng)。垂直圓柱由金屬、樹脂或木材制成的直徑25mm、長度超過90cm的圓桿或圓管,經(jīng)選擇模擬預(yù)定使用環(huán)境。測(cè)試用假人選擇尺寸從嬰兒到成人的全身型人體模型來模擬預(yù)定使用。如果規(guī)定為黑色,則人體模型的衣服的最低漫反射率值為官方漫反射率的1.8%。人體模型的材料即使在碰撞中也不會(huì)損壞機(jī)器人或周圍的設(shè)備等。對(duì)于下半身人體模型,建議使用一種模擬步行運(yùn)動(dòng)的機(jī)制。注:人體模型能夠用ISO13856-3中定義的圓柱形試件代替。b)測(cè)試行走面動(dòng)距離的表面。它還具有足夠的長度和寬度,以使機(jī)器人在加速至正常行走速度后減速并停止。c)運(yùn)動(dòng)跟蹤裝置(用于移動(dòng)障礙物的測(cè)試)一種能夠以與機(jī)器人的行走速度相對(duì)應(yīng)的幀速率,拍攝固定在機(jī)器人和/或移動(dòng)測(cè)試件(反射性材料球體或閃爍的標(biāo)記等mm的精度確定機(jī)器人和試件的位置,并以的精度確定機(jī)器人和試件的方向。步驟條件的所有組合。i)正常行走方向。ii)如果適用,與正常行走方向成90°。iii)如果適用,與正常行走方向成180°。iv)如果適用,與正常行走方向成270°。試件的面對(duì)角[見圖19a)]i)與機(jī)器人的移動(dòng)路徑成。ii)與機(jī)器人的移動(dòng)路徑成試件位置試件的中心位于機(jī)器人行走路徑的中心線上。試件的左端與機(jī)器人的右端在行走方向上對(duì)齊(見圖19b)]iii)試件的右端與機(jī)器人的左端在行走方向上對(duì)齊[見圖19c)]。3232iv)如果試件旨在模擬移動(dòng)物體,則試件以一定速度直線移動(dòng),使其穿越機(jī)器人的行走路徑,以90°,180°和270°的方向與機(jī)器人相遇。在預(yù)定使用條件下,機(jī)器人以其典型速度行走。動(dòng)跟蹤裝置跟蹤機(jī)器人和試件的運(yùn)動(dòng),以識(shí)別機(jī)器人速度變?yōu)榱銜r(shí)的距離。試件的中心和機(jī)器人的中心試件的左端和機(jī)器人的右端說明:1——機(jī)器人;245°障礙;3——90°障礙物。

試件的右端和機(jī)器人的左端圖19 機(jī)器人與障礙物之間的橫向相對(duì)位置安全相關(guān)速度控制中的距離和速度原則“安全相關(guān)速度控制見GB/T36530—2018中的5.10.8.3)度控制。3333該試驗(yàn)適用于所有可移動(dòng)且具有安全相關(guān)速度控制功能的機(jī)器人。使用15.1相同的試驗(yàn)方法來執(zhí)行該試驗(yàn)。注:GB/T36530—2018的附錄C規(guī)定了安全相關(guān)速度控制的速度和距離之間的安全準(zhǔn)則。儀器和步驟(見凸面地形前停車距離原則此試驗(yàn)旨在評(píng)估機(jī)器人“行走面感知”的保護(hù)措施(見GB/T36530—2018中的5.10.3.3和6.5.3該試驗(yàn)適用于具有移動(dòng)性和安全相關(guān)行走面感知功能的機(jī)器人。該試驗(yàn)包括三個(gè)步驟:a)設(shè)置,b)c)測(cè)量距離。該試驗(yàn)使用行走面和凸面地形。儀器測(cè)試行走面最長的表面。停止。凸面地形最大值,但不超過最大值的120(升降平臺(tái)器人的整個(gè)寬度。步驟機(jī)器人以預(yù)定使用條件下的典型速度行走。1)機(jī)器人接近凸面寬度的中心的路徑[見圖20a)]。[見圖20b)]。[見圖20c)]。分別為10°,45°和90°,公差為見圖21]。當(dāng)機(jī)器人完全停止時(shí),測(cè)量凸面地形的邊緣與機(jī)器人之間的最短距離。3434a)地形中心和機(jī)器人中心凸面的左端和機(jī)器人的右端標(biāo)引序號(hào)說明:1——機(jī)器人;2——凸面;a——機(jī)器人受地形影響的最遠(yuǎn)點(diǎn)。圖20 與凸面地形有關(guān)的放置方法3535標(biāo)引序號(hào)說明:——機(jī)器人;——凸面。凹面地形前停車距離原則

圖21 凸面地形的接近角“行走面感知”(見GB/T36530—2018中的5.10.3.3和該試驗(yàn)適用于所有可移動(dòng)且具有與安全相關(guān)的行走面感知功能的機(jī)器人。該試驗(yàn)使用與15.3掉落的最小凹坑。除非適用于機(jī)器人的特性,否則會(huì)選擇適合它的試驗(yàn)條件。儀器測(cè)試行走面最長的表面。同樣重要的是要有足夠的長度和寬度,以使機(jī)器人在加速到正常行走速度后減速并停止。凹面地形(升降平臺(tái)凹面的形狀與圖22a)中給出的形狀不同,則將不同的形狀應(yīng)用于試驗(yàn)。步驟機(jī)器人以預(yù)定使用條件下的典型速度行走。1)機(jī)器人接近凹面寬度中心的路徑[見圖22b)];[見圖22c)];[見圖22d)]。363610°,45°和90°,公差為見圖23)]。測(cè)量凹面地形邊緣與機(jī)器人之間的最短距離。a)凹面的例子 b)凹面中心和機(jī)器人中心 c)凹面的右端和機(jī)器人的左端 d)凹面的左端和機(jī)器人的右端標(biāo)引序號(hào)說明:1——機(jī)器人;2——凹面;3——行走面;A——機(jī)器人受地形影響的最遠(yuǎn)點(diǎn)。圖22 相對(duì)于凹面地形的放置方法3737標(biāo)引序號(hào)說明:——機(jī)器人;——凹面。圖23 凹面地形的接近角安全相關(guān)定位和導(dǎo)航試驗(yàn)原則對(duì)此偏差做出危險(xiǎn)的反應(yīng)。該試驗(yàn)適用于所有使用內(nèi)部地圖并使用標(biāo)記或特征進(jìn)行定位的移動(dòng)機(jī)器人(見GB/T36530—2018中的5.16.2)。儀器試驗(yàn)環(huán)境由一個(gè)長度等于或大于6m,寬度等于或大于3m(相對(duì)于被測(cè)機(jī)器人的尺寸)的長方形的房間組成。在房間的較長邊之一的中間附近放置一個(gè)長約1m的矩形障礙物(見圖24)。人的所有傳感器都能夠看到他們,并遮擋這些傳感器感知的房屋的外部視圖。3838圖24 定位試驗(yàn)的設(shè)備和試驗(yàn)路徑步驟該過程包括以下步驟。生成具有墻壁和障礙物原始位置的房間的地圖。能夠手動(dòng)執(zhí)行此操作(確的房間幾何形狀提供地圖),或者讓機(jī)器人生成地圖,例如用SLAM算法。移動(dòng)可移動(dòng)的墻和障礙物,使其朝短固定墻方向移動(dòng)距離d。角對(duì)齊。24對(duì)于墻和障礙物的位移d=5=10=20cm和d50和每個(gè)試驗(yàn)在順時(shí)針方向重復(fù)至少四次,在逆時(shí)針方向重復(fù)至少四次。動(dòng)作。自主決策和動(dòng)作的可靠性試驗(yàn)(通用)概述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以確定可靠性是否足夠(見GB/T36530—2018中的5.12)。(模糊的文件中。的反應(yīng),以確定決策和行動(dòng)是否正確執(zhí)行。一個(gè)執(zhí)行對(duì)象檢測(cè)試驗(yàn)的示例見17.2和17.3。對(duì)象識(shí)別原則此試驗(yàn)測(cè)量正確識(shí)別對(duì)象的可靠性。它適用于所有具有對(duì)象識(shí)別能力的機(jī)器人。儀器試驗(yàn)對(duì)象3939組。試驗(yàn)設(shè)備(在桌子上,存放在盒子或櫥柜中等)。步驟對(duì)象類型和被誤認(rèn)為的對(duì)象。命令裝置(通用)命令裝置連接、斷開或重新連接時(shí)的安全操作原則會(huì)發(fā)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。該試驗(yàn)適用于所有具有命令裝置的機(jī)器人。考慮:——命令裝置的不同類型和數(shù)量;——預(yù)計(jì)可能發(fā)生危險(xiǎn)反應(yīng)的運(yùn)行模式、任務(wù)和移動(dòng)方式;——內(nèi)部控制系統(tǒng)中的危險(xiǎn)狀態(tài);——重啟電源,以及破壞性的斷開方式,例如剝脫/切斷電纜;——有意和無意的連接,斷開和重新連接。儀器除了機(jī)器人本身和相關(guān)命令裝置之外,不需要其他儀器。步驟來設(shè)置機(jī)器人并使其運(yùn)行。c)對(duì)于每種情況,觀察并記錄機(jī)器人對(duì)每個(gè)事件的響應(yīng)。對(duì)多個(gè)或意外命令裝置的響應(yīng)原則該試驗(yàn)確定“個(gè)人助理機(jī)器人”出響應(yīng)(見GB/T36530—2018中的6.9.3)。該試驗(yàn)適用于所有具有多個(gè)控制單元的機(jī)器人。況。試驗(yàn)考慮:——不同類型和數(shù)量的控制單元;——預(yù)計(jì)可能發(fā)生危險(xiǎn)反應(yīng)的運(yùn)行模式、任務(wù)和移動(dòng)方式;——內(nèi)部控制系統(tǒng)中的危險(xiǎn)狀態(tài)。儀器除了機(jī)器人本身和相關(guān)控制單元之外,不需要其他儀器。步驟4040來設(shè)置機(jī)器人并使其運(yùn)行。從無效/記錄控制設(shè)備的屬性以及機(jī)器人相應(yīng)的反應(yīng)。通過無線或可拆卸的命令設(shè)備失去通訊時(shí)的安全操作原則都將執(zhí)行保護(hù)性停止(見GB/T36530—2018中的6.9.6)。該試驗(yàn)適用于所有具有無線或可拆卸的命令裝置的機(jī)器人。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估期間,識(shí)別通信可能丟失或損壞情況,例如:——拔出或關(guān)閉命令裝置;——(電池)電能的損失;——命令裝置移離機(jī)器人太遠(yuǎn);——在受到其他電子裝置強(qiáng)烈干擾的區(qū)域中操作;——硬件或軟件故障。此外,還要識(shí)別機(jī)器人控制系統(tǒng)可能接收到錯(cuò)誤信號(hào)的情況。儀器該試驗(yàn)需要機(jī)器人和相關(guān)的命令裝置。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估識(shí)別通信丟失或損壞的可能情況,需要使用其他設(shè)備來模擬特定情況。必要的設(shè)備能夠包括:——命令裝置的外部電源,其能夠被關(guān)閉以模擬電池電量的損失;——能夠模擬其他電子裝置電磁干擾的發(fā)射機(jī);——干擾,或者發(fā)送不正確的信號(hào)。步驟參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并使其運(yùn)行。記錄機(jī)器人對(duì)給定事件的反應(yīng)以及所使用的試驗(yàn)設(shè)備。試驗(yàn)報(bào)告清楚記錄所有根據(jù)機(jī)器人設(shè)計(jì)和/或預(yù)定使用調(diào)整的可選試驗(yàn)條件。試驗(yàn)報(bào)告至少包含以下信息:測(cè)試機(jī)構(gòu)的名稱和地址;個(gè)人助理機(jī)器人制造商的名稱和地址;個(gè)人助理機(jī)器人的類型、任何序列號(hào)和批號(hào);d)e)可調(diào)部件的設(shè)置細(xì)節(jié);f)使用的測(cè)試假人的大小;g)試驗(yàn)結(jié)果(見附件D);h)試驗(yàn)日期;i)使用了試驗(yàn)方法的聲明如本文件中所述;j)任何評(píng)論或意見。4141附錄A(資料性)評(píng)估試驗(yàn)結(jié)果的信息A.1總則能參考本附錄中提供的數(shù)據(jù)來定義試驗(yàn)的通過/失敗準(zhǔn)則。根據(jù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和使用環(huán)GB/T36530(料,預(yù)期環(huán)境中兒童的存在,是否需要人與機(jī)器人之間的接觸等)而異。A.2噪聲(6.2)IEC60601-1:2012中9.6.1的一個(gè)示例描述為“最新24小時(shí)內(nèi)持續(xù)8小時(shí)的值為853dBA表面溫度(6.3)總則表面溫度的標(biāo)準(zhǔn)取決于材料、接觸時(shí)間、預(yù)期環(huán)境中兒童的存在等。醫(yī)用電氣設(shè)備部件的最高允許溫度IEC60601-1:2012,11章的表23描述了無論是有意還是意外,僅成年人都可能觸摸的醫(yī)用電氣設(shè)備部件的最高允許溫度。見表A.1。表A.1 IEC60601-1:2012中規(guī)定的最高允許溫度醫(yī)用電氣設(shè)備部件最大溫度°C金屬和液體玻璃、瓷器、玻璃材料模壓材料、塑料、橡膠、木頭醫(yī)用電氣設(shè)備可能在“t”時(shí)間內(nèi)接觸到的外表面t<1s7480861s≤t<10s56667110s≤t<1min5156601min≤t484848家用和類似用途電器的溫升限制IEC60335-1:2010,11章表3述的極限值不是絕對(duì)值,而是相對(duì)于IEC60335-1:2010,5.7中定義的環(huán)境溫度的升高。音頻/視頻、信息和通信技術(shù)設(shè)備的最高允許溫度IEC60950-1:2005/Amd2:2013的4.5表4C描述了無論是否可能觸摸的“主電源或電池供電的信息技術(shù)設(shè)備,包括電氣商業(yè)設(shè)備和相關(guān)設(shè)備”意外。IEC62368-1:2014的第9章描述了可能被觸及的“音頻、視頻、信息和通信技術(shù)以及商務(wù)和辦公機(jī)器領(lǐng)域中的電氣和電子設(shè)備”意外。燃燒閾值4242IEC指南117:2010的附錄A和ISO13732-1:2006的第4章提供了燃燒閾值數(shù)據(jù)。有意接觸和意外接觸以及與機(jī)器人碰撞的傷害準(zhǔn)則(7.17.2)要考慮的事項(xiàng)確定傷害準(zhǔn)則時(shí)要考慮:a)預(yù)定使用用例,例如,在預(yù)定環(huán)境中存在兒童,b)接觸是有意還是無意的。當(dāng)本節(jié)中的數(shù)據(jù)作為受傷概率提供時(shí)(見A.4.3.3和A.4.4.1),會(huì)選擇適當(dāng)?shù)母怕蕘矶x試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)則。A.4.5中描述了一些示例。制測(cè)試準(zhǔn)則。如果在力控制測(cè)試中測(cè)量除力以外的參數(shù),那么這些參數(shù)也適用。疼痛發(fā)作GB/T36008-2018的附錄A總結(jié)了在協(xié)作操作中與機(jī)器人的準(zhǔn)靜態(tài)和暫態(tài)接觸(包括預(yù)期的接觸)中疼痛發(fā)作的資料性數(shù)據(jù)。表A.2復(fù)制了GB/T36008-2018的表A.2與機(jī)器人系統(tǒng)之間準(zhǔn)靜態(tài)和暫態(tài)接觸的量化最大值。注1:在本文件發(fā)布時(shí),ISO/TS15066中描述的疼痛發(fā)作標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)估已標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)器人作用力和沖擊的唯一準(zhǔn)則,并且被認(rèn)為是可忍受的疼痛極限的第一個(gè)來源。如果在ISO/TS15066中缺少某些用例或傷害類型,可能要謹(jǐn)慎使用其他準(zhǔn)則作為參考。注2:Yamada,Saito和Muttray等報(bào)告了與Muttray等人所做的工作相關(guān)的疼痛耐受性值。表A.2 生物力學(xué)極限身體部位比體面積準(zhǔn)靜態(tài)接觸瞬態(tài)接觸最大允許壓力aPsN/cm2最大允許力bN最大允許壓力倍數(shù)cPT最大允許壓力倍數(shù)cFTd1前額中間130130不適用不適用2鬢角110不適用臉部d3咀嚼肌11065不適用不適用頸部4頸部肌肉140150225第七頸肌2102背和肩6肩關(guān)節(jié)160210227第五腰椎2102胸8胸骨120140229胸部肌肉1702腹部10腹肌14011022髖部11盆骨21018022上臂和肘關(guān)節(jié)12三角肌1901502213肱骨2202下臂和腕關(guān)節(jié)14橈骨1901602215前臂肌180216臂神經(jīng)1802手與手指17食指墊(優(yōu)勢(shì)手)3001402218食指墊(非優(yōu)勢(shì)手)270219食指末端關(guān)節(jié)(優(yōu)勢(shì)手)280220食指末端關(guān)節(jié)(非優(yōu)勢(shì)手)220221大魚際隆起200222手掌(優(yōu)勢(shì)手)260223手掌(非優(yōu)勢(shì)手)2602434324手背(優(yōu)勢(shì)手)200225手背(非優(yōu)勢(shì)手)1902大腿與膝蓋26大腿肌肉2502202227髕骨2202小腿28脛骨中間2201302229小腿肌肉2102a10029個(gè)特定的身體區(qū)域進(jìn)行,并且針對(duì)每個(gè)身體區(qū)域,建立了準(zhǔn)靜態(tài)接觸的壓力和力極限,以評(píng)估疼痛閾值的發(fā)作。此處顯示的最75%。它們被定義為與施加到特定身體區(qū)域的壓力時(shí)產(chǎn)生對(duì)1mm22mm的平坦,4)cm(金屬)測(cè)試表面。有可能其他試驗(yàn)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。有關(guān)研究的更多詳細(xì)信息,請(qǐng)參見ISO7176-13。b最大允許力的值是由一個(gè)獨(dú)立組織(參考ISO7176-21)188個(gè)來源。這些(例如瘀傷1AIS1以下缺陷的發(fā)生。將來,它們將被更專門針對(duì)協(xié)作機(jī)器人的研究中的值所取代。c瞬態(tài)接觸的乘數(shù)是根據(jù)研究得出的,這些研究表明,瞬態(tài)極限值至少能夠是力和壓力的準(zhǔn)靜態(tài)值的兩倍。有關(guān)研究的詳細(xì)信息,請(qǐng)參見ISO7176-8,ISO7176-10,ISO7176-11和ISO8373。d關(guān)鍵區(qū)域(斜體。軟組織損傷耐受性切向牽引力——起泡的時(shí)間特性展示與起泡現(xiàn)象相關(guān)的數(shù)值樣本非常有用,詳見第8章物理危險(xiǎn)特性測(cè)試。圖A.1顯示這些試驗(yàn)由P.F.D.Naylor進(jìn)行。在圖中繪制了三個(gè)示例線,基于異常值分析后后統(tǒng)計(jì)估計(jì)的2,3,和4標(biāo)準(zhǔn)差。圖A.1 切向牽引力:起泡的時(shí)間特性4444運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量和速度Haddadin等人提供了鈍器撞擊造成的軟組織損傷的臨界質(zhì)量和速度(見圖A.2)。要將這些容忍值應(yīng)用于機(jī)器人,7.2中測(cè)量了沖擊速度而不是沖擊力。標(biāo)引序號(hào)說明:X——沖擊質(zhì)量(kg)Y——最大速度(m/s)圖A.2 對(duì)于機(jī)器人實(shí)時(shí)控制保守的安全曲線是為了確保機(jī)器人在受到5mm半徑的球(左上12.5mm半徑的球(右上和45°楔(下方?jīng)_擊的影響時(shí)保持在由Haddadin等人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的所有觀察到的淤血但無皮膚開放的范圍里接觸壓力和傳遞的能量Fujikawa(瘀傷均接觸壓力Ppeak的函數(shù)。PrP1/{1exp(5.6372.355Ppeak)}要將數(shù)據(jù)應(yīng)用于機(jī)器人,需要估算接觸壓力。接觸壓力直接由在7.1和7.2(和人體結(jié)構(gòu)柔順性了接觸面積。Fujikawa(瘀傷到人體各部位的總能量的函數(shù):PrU1/{1exp(9.2430.0686Utotal)}在此,Utotal是每單位面積的總轉(zhuǎn)移能量,例如,4545Utotal

11A0這里,A是接觸面積,F(xiàn)是接觸力,δ是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件的位移,并且δ1是機(jī)器人部件的最大位移。要將數(shù)據(jù)應(yīng)用于機(jī)器人,通過以下方法之一估算每單位面積的總傳輸能量。7.1和7.27.1和7.2totalU mv2/2Atotal此處,m是機(jī)器人部件的有效質(zhì)量,v是機(jī)器人部件在接觸開始時(shí)的速度。為了測(cè)量數(shù)據(jù),能夠?qū)煞N柔順性(即人體軟組織柔順性和人體結(jié)構(gòu)柔順性)應(yīng)用于受機(jī)器人影響的部件。它們減小了沖擊力,并且增加了位移和接觸面積。注:瘀傷的傷害準(zhǔn)則如下。——對(duì)于峰值平均接觸壓力:——軟組織損傷(挫傷)30%:2.03MPa;——軟組織損傷(挫傷)10%:1.46MPa;——軟組織損傷(瘀傷)的可能性為1%:0.45MPa?!獙?duì)于總能量:——軟組織損傷(挫傷)30%:122kJ/m2;——軟組織損傷(瘀傷)10%:103kJ/m2;——軟組織損傷(瘀傷)的可能性為1%:67kJ/m2。傷害準(zhǔn)則腳部受傷Fujikawa(見圖標(biāo)引序號(hào)說明:X——人體第四跖骨的負(fù)荷(kN);Y——骨折概率;a——威布爾圖(Weibull)的95%置信區(qū)間;b——從威布爾圖獲得的概率。圖A.3 由Fujikawa等人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)機(jī)器人輪胎對(duì)人類第四跖(六名典型的人女性的平均值)的累積破裂概率的預(yù)測(cè)注:足部骨折的損傷標(biāo)準(zhǔn)如下:——骨折的可能性為30%:1.6kN;——骨折的可能性為10%:1.24kN;4646——骨折的可能性為1%:0.77kN;——骨折的可能性為1%,置信度為95%,上限為0.53kN。腿部受傷Takahashi等提供了成年人在事故中脛骨骨折的概率與彎矩的函數(shù)關(guān)系。聯(lián)合國車輛法規(guī)127號(hào)附錄5中描述了一種測(cè)量彎矩的方法示例。該法規(guī)附錄4中定義的柔性小腿沖擊器在規(guī)定的接觸條件下撞擊汽車保險(xiǎn)杠。彎矩由安裝在小腿沖擊器中的傳感器測(cè)量。見圖A.4。標(biāo)引序號(hào)說明:X——腿彎矩(Nm);Y——腿部骨折的概率。圖A.4 Takahashi等人估計(jì)的脛骨骨折的概率頭部受傷國家公路交通安全管理局(NHTSA)提供了3歲兒童在事故中發(fā)生AIS1級(jí)頭部受傷概率,這些概率是根據(jù)頭部受傷準(zhǔn)則(HIC15)提供的: 1 t2

2.5HIC15t

ta(t)dt

(t2t1)式中:

2

1a(t) (g);t1和t2——是間隔為15ms的加速脈沖期間的時(shí)間。表A.3 NHTSA提供的三歲兒童發(fā)生AIS1級(jí)顱腦損傷的概率與HIC15的函數(shù)關(guān)系HIC1550100150200250300350400450500AIS1的概率18.94%40.86%53.44%59.48%61.49%61.11%59.34%56.80%53.86%50.75%AIS1或更高的概率19.10%42.56%58.47%69.11%76.43%81.61%85.39%88.21%90.36%92.02%NHTSA提供了六歲的兒童和成人頭部受傷概率,以AIS1級(jí)表示。表A.4 NHTSA提供的六歲兒童和成人發(fā)生AIS1級(jí)顱腦損傷的概率與HIC15的函數(shù)關(guān)系HIC1550100150200250300350400450500AIS1的概率1.3%7.9%16.9%26.5%34.5%39.4%40.4%38.1%33.6%28.0%AIS1或更高2.0%11.8%25.4%40.6%55.5%68.6%78.8%86.1%91.1%94.4%4747的概率頸部受傷NHTSA提供了在事故中AIS2等級(jí)的頸部受傷概率,其為頸部傷害準(zhǔn)則(Nij)的函數(shù)。NijFz/FzcMocy/Myc式中:Fz——拉伸或壓縮時(shí)的軸向力;Fzc——用于標(biāo)準(zhǔn)化的負(fù)載的臨界截距值;Mocy——枕骨髁彎曲或伸展的彎矩;Myc——用于標(biāo)準(zhǔn)化的彎矩的臨界截距值。AIS2或更高的頸部受傷的概率為:PNeck21/{1exp(2.0541.1955*Nij)}對(duì)于一個(gè)三歲兒童,F(xiàn)zc=2120N(拉伸)和Fzc2120N(壓縮),Myc(彎曲力矩)=68Nm(彎曲)和27Nm(伸展)。對(duì)于一個(gè)六歲兒童,F(xiàn)zc2800N(拉伸)和Fzc=2800N(壓縮),Myc(彎曲力矩)=93Nm(彎曲)和39Nm(伸展)。對(duì)于成年女性,F(xiàn)zc=3370N(拉伸)和3370N(壓縮),Myc(彎曲力矩)=155Nm(彎曲)和62Nm(伸展)。4500拉伸和4500壓縮彎曲力矩)=310Nm(拉伸)和125Nm(伸展)。盡管NHTSA沒有提供頸部受傷比AIS2少的概率,但Palisson等人報(bào)告,對(duì)于三歲兒童,根據(jù)他們對(duì)40位真實(shí)事故的再現(xiàn)虛擬測(cè)量,在剪切力低于730N,拉伸力低于1450N的或彎矩力矩低于13Nm時(shí),沒有發(fā)生頸部損傷事故。胸部受傷NHTSA提供了3歲兒童AIS為2或更大的胸部受傷概率,這是最大胸部撓度的函數(shù):PChest21/{1exp(1.87060.08225d)}其中d是最大胸部撓度(mm)。NHTSA還為發(fā)生事故的六歲兒童提供了AIS2或更高的胸部受傷概率:PChest21/{1exp(1.87060.06991d)}NHTSA不能提供小于AIS2Palisson等人對(duì)24例現(xiàn)實(shí)生活事故的重建虛擬數(shù)據(jù),對(duì)于三級(jí)以下的情況,在3歲兒童傷患的胸部偏斜20mm受傷。如何使用受傷概率為了根據(jù)提供的數(shù)據(jù)來定義傷害概率(A.4.3.3和A.4.4),需要選擇適當(dāng)?shù)母怕仕?。這里提供了一些例子。例如,F(xiàn)ujikawa等人在圖A.3中選擇斷裂概率為10%的載荷作為試驗(yàn)準(zhǔn)則。根據(jù)圖A.3中的概率曲線,10%的概率。在垂直軸上表示為0.1,對(duì)應(yīng)在水平軸上表示為1.24kN。另一個(gè)示例在圖A.3中表示,30%的斷裂概率為1.6kN,因?yàn)槠嚪ㄒ?guī)中行人小腿受傷的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)于30%的斷裂概率。航空法規(guī)中材料強(qiáng)度的準(zhǔn)則較為保守,要求斷裂概率為1%,置信區(qū)間為954848提供了95對(duì)應(yīng)于圖A.3中的0.53kN。承受環(huán)境溫度/濕度波動(dòng)以及與這些波動(dòng)相結(jié)合的振動(dòng)(9.1)IEC60068-2-6:2007的第5章從頻率范圍、振動(dòng)幅度和耐久試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間方面規(guī)定了正弦振動(dòng)測(cè)試的嚴(yán)酷等級(jí)。IEC的第5IEC的第6IEC

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