Physische Sicherheit in der Mensch-Roboter Kollaboration / Safety in human-robot collaboration

Ein sicheres Mit- und Nebeneinander von Mensch und Roboter erfordert hohe Sicherheitsstandards für sogenannte kollaborative Roboteranwendungen auf Basis einer gesamtheitlichen Betrachtung des Roboters, seines Werkzeugs, dem Werkstück und des Roboterprogramms. Gewissheit über ein zulässiges Verhalten des Robotersystems kann allerdings nur eine entsprechende messtechnische Untersuchung der Anwendung liefern. Diese messtechnische Verifikation untersucht potentielle Kollisionen von Mensch und Roboter im Sinne eines zerstörungsfreien Crash-Tests mittels einer sogenannten biofidelen Messanordnung. Der gegenständliche Beitrag liefert hierzu nicht nur einen Überblick über die entsprechenden Methoden zur Untersuchung der einzuhaltenden Grenzwerte, sondern gibt auch Einblick in spezifische Aspekte der sicheren kollaborativen Robotersysteme.

A safe collaboration and coexistence of humans and robots builds upon strict safety standards. Designing such robots requires a detailed analysis of the robot, the tool, the workpiece and the robot program with respect to robot safety. In addition, it is compulsory to validate the safety compliance through representative biofidel measurements. This process analyses potential collisions of the robot and a human through exemplary crash-tests with dedicated measurement devices. This paper presents an in-depth analysis of this process and its underlying methodologies. It further provides valuable insights into the pitfalls of collaborative applications as well as indicating possible solution corridors for the design of safe collaborative robot systems.

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