CoboSafe (CBSF) 测试系统，这不仅仅是一个简单的测力计，而是一套完整的人机协作（HRC）安全验证解决方案。
基于 ISO/TS 15066 和 ISO 10218-2 标准，我为你详细梳理了该测试所需的设备清单、标准作业流程以及失效判定逻辑。
一、CBSF 测试相关设备清单
要完成一套完整的合规性测试，你需要搭建一个包含硬件采集、模拟介质和软件分析的完整系统。
设备分类 |
核心组件/名称 |
功能与关键参数 |
1. 核心测力主机 |
CoboSafe CBSF 力测量装置 |
大脑与传感器。内置高精度三轴力传感器，用于捕捉瞬态冲击力。具备无线/USB传输功能，内置存储（可存100+数据）。 |
2. 模拟探头模块 |
生物力学模拟探头 (Probes) |
模拟人体组织。一套通常包含多个探头，对应 ISO 标准中的人体不同部位（如前额、手掌、胸部）。 |
3. 压强测量系统 |
CoboSafe-Scan (含 Prescale 胶片) |
测量接触压强。用于“准静态”挤压测试。包含富士胶片（Prescale），受压变色；以及专用的胶片扫描仪，用于将颜色深浅转化为压强数据（N/cm²）。 |
4. 专用夹具 |
CBSF-XS (微型测力计) |
狭窄空间测试。专门用于测量机器人夹爪（Gripper）在闭合时的闭合力，高度极低（<10mm），适合狭小间隙。 |
5. 分析软件 |
CoboSafe-Vision |
数据处理与报告。内置 ISO/TS 15066 阈值数据库，自动绘制力/时间曲线，生成 3D 压力云图，并输出合规报告。 |
二、相关测试标准流程
测试的核心依据是ISO/TS 15066，主要验证两种接触模式：瞬态接触（撞击）和准静态接触（挤压）。
第一阶段：瞬态碰撞测试
目的：验证机器人快速运动撞到人时，冲击力是否会导致疼痛或伤害。
1.探头选择：根据风险评估，选择代表最脆弱部位（如头部/太阳穴）或最常用部位（如手掌/手臂）的模拟探头，安装在 CBSF 主机上。
2.布点：在机器人工作空间内，选取可能发生碰撞的关键点（如工作台的边缘、机器人的运动死角）。
3.执行碰撞：
1.控制机器人以最大设定速度向探头运动。
2.发生接触后，机器人应立即触发保护性停止或回退。
4.数据采集：CBSF 记录碰撞瞬间的峰值力（Peak Force）。
第二阶段：准静态挤压测试
目的：验证人被夹在机器人与环境（如墙壁、桌子）之间时，持续的压力是否会造成组织坏死或骨折。
1.布置胶片：将CoboSafe-Scan 压力测量胶片 放置在机器人末端执行器（夹爪/法兰）与固定障碍物之间。
2.执行挤压：
1.控制机器人缓慢移动，直到接触胶片并继续施加压力（模拟夹住人的状态）。
2.保持压力一段时间（通常 >2秒），确保胶片充分反应。
3.扫描分析：取出胶片，放入专用扫描仪。软件根据变色区域计算接触面积和最大压强。
三、如何判定失效？
失效判定非常严格，完全基于ISO/TS 15066 中规定的生物力学限值。只要任意一项指标超标，即判定为测试失败（不安全）。
1. 瞬态失效判定（看力值）
·判定标准：实测的峰值力 > 标准规定的阈值。
·具体数值示例（参考 ISO/TS 15066）：
o头部（前额）：如果实测冲击力超过65 N（具体数值依版本和部位微调），判定失效。
o手掌：如果实测冲击力超过140 N，判定失效。
·现象：机器人撞得太“硬”，或者停止时间过长（惯性导致冲量过大）。
2. 准静态失效判定（看压强）
·判定标准：实测的接触压强（N/cm²） > 标准规定的阈值。
·具体数值示例：
o手掌/手指：如果局部压强超过140 N/cm²（甚至更低，取决于具体区域），判定失效。
o胸部/腹部：如果压强超过65 N/cm²，判定失效。
·关键点：即使总力值（N）没有超标，如果机器人末端很尖锐，导致接触面积过小，压强也会瞬间超标。这是很多集成商容易忽略的失效点。
3. 过程失效判定
·响应时间过长：虽然力值未超标，但如果机器人在检测到接触后，未在规定的时间内（通常要求极快，如 <100ms 甚至更短）停止或回退，也视为安全功能失效。
·数据异常：如果 CBSF 检测到数据波动极大或传感器饱和，说明测试设置不当，该次测试无效。
总结
使用 CoboSafe 进行测试，本质上就是回答两个问题：
1.撞一下疼不疼？（瞬态力是否 < 阈值）
2.夹一下会不会坏死？（准静态压强是否 < 阈值）
如果 CoboSafe-Vision 软件生成的报告上出现红色警示，就意味着你的机器人应用在当前参数下是不安全的，必须降低速度、增加圆角（增大接触面积）或调整力控参数后重新测试。