約束型身體輔助機(jī)器人物理危險(xiǎn)特性測試儀，是一套專門用于驗(yàn)證"貼身輔助機(jī)器人到底會(huì)不會(huì)傷人"的專用檢測裝備。所謂約束型身體輔助機(jī)器人，就是直接綁在人身上、貼著皮膚工作的機(jī)器——康復(fù)外骨骼、助行機(jī)械臂、護(hù)理翻身裝置、防跌倒機(jī)器人、體位保持輔助裝置等都屬于這一類。它們每天長時(shí)間與人體直接接觸并施加約束力，一旦力控制不好，輕則磨出水泡、壓瘡，重則夾傷擠傷。

一、原理

整套系統(tǒng)由三大部分協(xié)同工作。第一部分是力傳感系統(tǒng)，包含多軸力傳感器和高精度位移傳感器，用以準(zhǔn)確捕捉碰撞瞬間的峰值力。第二部分是仿生假人，這是最關(guān)鍵的部分。假人的皮膚和皮下組織的軟硬程度、密度都盡量模擬真人。第三部分是運(yùn)動(dòng)復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)，模擬人體實(shí)際穿戴時(shí)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡，讓機(jī)器人像正常工作一樣接觸假人。

二、特點(diǎn)

第一，不用真人做測試，全部用仿生假人代替，既避免了倫理風(fēng)險(xiǎn)，又保證了測試的可重復(fù)性。

第二，假人覆蓋29個(gè)人體區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)不同的耐受閾值，實(shí)現(xiàn)了分區(qū)精準(zhǔn)評估，而非籠統(tǒng)的"安全或不安全"二元判定。

第三，具備七大核心測試能力：約束結(jié)構(gòu)靜態(tài)強(qiáng)度測試，對約束帶、夾持臂等關(guān)鍵部件施加遠(yuǎn)超正常使用的靜態(tài)拉力以驗(yàn)證極限載荷下的可靠性；動(dòng)態(tài)沖擊載荷測試，模擬使用者突然跌倒或碰撞等瞬間工況，檢查約束結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)沖擊下的完整性；約束力精確控制測試，確保機(jī)器人對人體施加的約束力在安全范圍內(nèi)可控可調(diào)；傳感器失效模式測試，驗(yàn)證機(jī)器人在感知失效時(shí)能否自動(dòng)進(jìn)入安全狀態(tài)；長期疲勞耐久測試，對約束機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)十萬次循環(huán)加載，模擬整個(gè)使用壽命周期內(nèi)的反復(fù)約束動(dòng)作，排查潛在的疲勞裂紋或緊固件松脫；人機(jī)接觸面安全性測試，關(guān)注約束接觸面的壓強(qiáng)分布、邊緣銳利度等；緊急停機(jī)與失效安全測試，模擬斷電、通信中斷等ji端故障，驗(yàn)證設(shè)備能否自動(dòng)釋放約束并進(jìn)入零力狀態(tài)。

第四，測試結(jié)果可直接給出"安全"或"危險(xiǎn)"的判定，數(shù)據(jù)可追溯、可復(fù)現(xiàn)，支持跨機(jī)型橫向?qū)Ρ取?/span>

三、應(yīng)用領(lǐng)域

在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，它是結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制算法迭代、樣機(jī)性能對標(biāo)的重要工具，幫助企業(yè)在設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患。

在出廠質(zhì)檢領(lǐng)域，它支撐量產(chǎn)產(chǎn)品全流程質(zhì)量管控，確保每一臺(tái)下線產(chǎn)品都經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化安全驗(yàn)證。

在合規(guī)檢測領(lǐng)域，它滿足第三方檢測機(jī)構(gòu)與行業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)化測試需求，是通過CE認(rèn)證或國內(nèi)行業(yè)認(rèn)證的關(guān)鍵證據(jù)來源。

在救援領(lǐng)域，可驗(yàn)證機(jī)器人在瓦礫堆、斜坡等復(fù)雜地形中的越障能力與約束可靠性。

在工業(yè)領(lǐng)域，可評估搬運(yùn)機(jī)器人在碰撞場景下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

在科研領(lǐng)域，高校和科研院所可利用它進(jìn)行新型約束機(jī)構(gòu)、柔性約束材料等的安全性能對比研究與可靠性驗(yàn)證，推動(dòng)腿式機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、控制算法及新材料結(jié)構(gòu)的理論研究。

在jun用與特種領(lǐng)域，可用于外骨骼機(jī)器人負(fù)重行軍抗沖擊測試、核電站維護(hù)機(jī)器人可靠性評估等高要求場景。