Skip to main content
SpringerLink
Log in

Physische Sicherheit in der Mensch-Roboter Kollaboration

Safety in human-robot collaboration

  • Originalarbeit
  • Published:
e & i Elektrotechnik und Informationstechnik Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

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.

Abstract

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.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Abb. 1.
Abb. 2.
Abb. 3.
Abb. 4.
Abb. 5.
Abb. 6.
Abb. 7.
Abb. 8.

Literatur

  1. DGUV-Information FB HM 080 (2017): Kolaborierende Robotersysteme.

  2. ISO TS 15066 (2016): Robots and robotic devices. Collaborative robots.

  3. Richtlinie 2006/42/EG des Europäischen Parlamentes und Rates vom 17. Mai 2006 über Maschinen (Maschinenrichtlinie).

  4. ÖNORM ISO 10218-1 (2012): Industrieroboter – Sicherheitsanforderungen, Teil 1: Roboter.

  5. ÖNORM ISO 10218-2 (2012): Industrieroboter – Sicherheitsanforderungen, Teil 2: Robotersysteme und Integration.

  6. Behrens, R., Elkmann, N. (2014): Experimentelle Verifikation der biomechanischen Belastungsgrenzen bei Mensch-Roboter-Kollisionen. Tech. rep. Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg, Deutschland.

  7. Kirschner, D., Schlotzhauer, A., Brandstötter, M., Hofbaur, M. (2017): Validation of relevant parameters of sensitive manipulators for human-robot collaboration. In Proceedings of the 26th international conference on robotics in Alpe-Adria-Danube. Region (RAAD).

    Google Scholar 

  8. Schlotzhauer, A., Kaiser, L., Wachter, J., Brandstötter, M., Hofbaur, M. (2019): On the trustability of the safety measures of collaborative robots: 2D collision-force-map of a sensitive manipulator for safe hrc. In 2019 IEEE 15th international conference on automation science and engineering (CASE).

    Google Scholar 

  9. Wahrburg, A., Robertsson, A., Matthias, B., Dai, F., Ding, H. (2016): Improving contact force estimation accuracy by optimal redundancy resolution. In IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems (IROS) (pp. 3735–3741). New York: IEEE.

    Google Scholar 

  10. Wohlkinger, W., Zillich, M., Ferner, T., Baldinger, A. (2019): Blue Danube Robotics, AIRSKIN - comprehensive safety technology for robots and grippers. https://www.bluedanuberobotics.com/airskin/. Accessed: 2019-08-01.

Download references

Danksagung

Die beschriebenen Forschungsergebnisse und Erkenntnisse wurden im Rahmen des Förderungsvereinbarungsprojekts CollRob, gefördert durch das Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie, und des Projekts DR.KORS, gefördert durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG (Projekt Nr.:864892), erarbeitet und mit Wirtschaftspartnern der JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH zur Anwendung gebracht.

Author information

Authors and Affiliations

  1. ROBOTICS – Institut für Robotik und Mechatronik, JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH, Lakeside B13b, 9020, Klagenfurt, Österreich

    Michael Hofbaur & Michael Rathmair

Authors
  1. Michael Hofbaur
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Michael Rathmair
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to Michael Hofbaur.

Additional information

Publisher’s Note

Der Verlag bleibt in Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutsadressen neutral.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Hofbaur, M., Rathmair, M. Physische Sicherheit in der Mensch-Roboter Kollaboration. Elektrotech. Inftech. 136, 301–306 (2019). https://doi.org/10.1007/s00502-019-00743-2

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00502-019-00743-2

Schlüsselwörter

Keywords

Search

Navigation