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CBSF的测试逻辑

CBSF的测试逻辑 CK共享实验室
2026-04-02
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导读:CoboSafe(特别是 CBSF 系列)是目前工业界用于验证协作机器人是否符合 ISO/TS 15066 和

CoboSafe(特别是 CBSF 系列)是目前工业界用于验证协作机器人是否符合 ISO/TS 15066 和 ISO 10218:2025 标准的金标准测试系统。它不仅仅是一个测力计,而是一套模拟人体生物力学特性的综合验证平台。

根据现有的技术资料,CoboSafe 的具体测试流程可以拆解为以下四个关键步骤:

1. 硬件准备:模拟人体“痛点”

测试的核心在于模拟真实的人体部位。CoboSafe 系统通过模块化的硬件来还原人体的骨骼和软组织特性。

·核心装置 (CBSF):这是一个手持或固定的测量手柄,内部集成了高精度的力传感器。

·模拟探头 (Probes):这是最关键的部分。系统配备了多种不同硬度的弹簧和阻尼元件(模拟皮肤、肌肉和骨骼),对应 ISO 标准中定义的 29 个人体区域(如前额、手掌、胸骨等)。

1.参数范围:弹簧常数通常在10 N/mm 至 150 N/mm 之间,以匹配不同身体部位的刚度。

·压力测量胶片 (CoboSafe-Scan):对于准静态挤压测试(即人被夹住的情况),仅测力是不够的,必须测压强N/cm²CoboSafe 使用富士胶片(Prescale)技术,这种胶片在受压时会变色,颜色的深浅对应压力的大小。

2. 测试执行:捕捉两种“伤害”模式

CoboSafe 主要执行两种模式的测试,分别对应机器人可能造成的两种伤害:

A. 瞬态碰撞测试

·场景:机器人快速运动时意外撞击到人。

·操作

1.将模拟特定身体部位(如前额)的探头安装在 CBSF 装置上。

2.控制机器人以最大工作速度撞向探头。

3.数据采集:装置以极高的采样率捕捉峰值冲击力

·验证目标:确保冲击力不超过 ISO/TS 15066 规定的阈值(例如头部通常限制在 100N-150N 左右,具体取决于区域)。

B. 准静态挤压测试

·场景:人被机器人手臂压在墙壁或工作台上,且机器人没有立即停止,而是持续施力。

·操作

1.在测试点放置CoboSafe-Scan 压力胶片

2.控制机器人缓慢推动胶片直至抵住刚性表面,并保持施力。

3.数据采集:取出胶片,使用专用扫描仪读取胶片上的变色区域。

·验证目标:计算接触面上的最大压强(N/cm²。例如,手掌的压强限值通常为 140 N/cm²。如果机器人末端很尖锐,即使力不大,压强也可能超标,这正是该测试要捕捉的风险。

3. 软件分析与可视化

测试数据会通过 USB 或无线传输到 CoboSafe-Vision 软件中进行处理:

·实时显示:软件界面上会实时显示力值曲线,区分瞬态峰值准静态持续值

·自动判定:软件内置了 ISO/TS 15066 的阈值数据库。测试完成后,它会自动将实测值与标准限值进行比对。

o绿色:通过(安全)。

o红色:超限(危险)。

·压力云图:对于挤压测试,软件会生成 2D 或 3D 的压力分布云图,直观展示受力集中在哪个点。

4. 生成合规报告

最后,系统会生成一份详细的测试报告(PDF/Word),这是通过 CE 认证或客户验收的关键证据。报告包含:

·测试位置:模拟的是人体哪个部位。

·实测数据:具体的力值(N)和压强值(N/cm²)。

·判定结果:是否符合 ISO 10218/TS 15066 标准。

总结:CoboSafe 测试的核心逻辑

简单来说,CoboSafe 的工作流就是:选对部位(换探头) -> /压(执行测试) -> 测力/测压强(采集数据) -> 比对标准(软件分析)

对于集成商而言,这套设备最大的价值在于量化风险——它不再是凭感觉说机器人很软,而是拿出数据证明在手掌部位,最大冲击力为 139N,低于标准的 280N,合格


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