BioRob - mit Sicherheit im Labor
Darmstadt, 24.01.2011
Mit dem BioRo-Arm wird ein neuartiges Sicherheitskonzept für die Robotik verfolgt. Die Sicherheit wird durch die elastische Leichtbaustruktur des mechatronischen Systems gewährleistet. Die Verletzungs- und Beschädigungsgefahr für Mensch und Laboreinrichtung wird so auf ein Minimum reduziert. Bei der Konzeption wurden insbesondere folgende Normen und Richtlinien berücksichtigt:
- DIN EN ISO 10218 – Industrieroboter Sicherheitsanforderungen
- ISO 12100 und 14121- Allgemeine Anleitungen zur Gefahrenanalyse und Risikoverringerung
- BG/BGIA-Empfehlung für die Gefährdungsbeurteilung nach Maschinenrichtlinie – Gestaltung von Arbeitsplätzen mit kollaborierenden Robotern, U 001/2009, Juli 2009
Kollisionsstrategie
Je nach Kollisionsstärke werden folgende Strategien aktiviert:
- Ausweichen bei „sanften" Kollisionen
- Sicherheitshalt bei „mittelschweren“ Kollisionen
- Notaus bei „schweren“ Kollisionen
Messung der Kollisionskräfte am Fraunhofer IFF, Magdeburg
Für die Messung der Kollisionskräfte wurde das Fraunhofer IFF in Magdeburg beauftragt. Es wurden die dynamischen Kollisionskräfte am Hand- und Ellenbogengelenk unter verschiedenen Kollisionsrichtungen und Kollisionsgeschwindigkeiten getestet. Die Tests haben gezeigt, dass durch die passive elastische Struktur der BioRob-Antriebseinheiten die Kraftstöße extrem schnell innerhalb von 2ms bis 20ms abgebaut wurden. Die aktive Kollisionskontrolle reagiert nach ca. 5ms. Somit kann sichergestellt werden, dass im Normalbetrieb des Biorob-Arms die BG/BGIA-Empfehlungen für die Grenzwerte der Kontaktkräfte für bestimmte Körperteile eingehalten werden.