約束型身體輔助機器人（試驗設備），約束型身體輔助機器人物理危險特性測試儀
一、試驗目標
驗證約束型身體輔助機器人（如外骨骼、康復機械臂）在正常操作中，其袖帶與人體接觸表面產生的壓力/牽引力是否超出安全閾值，防止用戶因長期摩擦導致軟組織損傷（如水泡、壓瘡）。
二、試驗原理
通過模擬人體皮膚-皮下組織的生物力學特性，構建人造真皮及皮下組織假人系統，復現機器人袖帶與人體接觸的力學環境。試驗分兩類路徑：
直接力控路徑：若機器人具備實時力監測能力，直接比對測量值與人體耐受閾值。
間接損傷觀測路徑：若無法直接監測應力集中點，通過替代皮膚片的損傷表征風險。
三、試驗設備配置
名稱 | 指標/規格 | 數量 |
機械臂 | 六自由度，負載待定（根據需求定），末端具備六維力傳感器（力范圍根據負載待定）； | 1 |
袖帶 | 分布式嵌入至少8個力傳感器（力范圍待定，根據需求定），靈敏度mN級別； | 1 |
仿生假人 | 具備人造皮膚（三層結構：聚氨酯凝膠（厚10mm）+丙烯酸膠帶（0.005mm）+傷口敷料），假人由金屬、木材和塑料等剛性材料組成，符合ISO 7250-1/-2的P95要求 | 1 |
軟件功能 | 控制機械臂末端位姿； 采集分析六維力傳感器數據； 采集分析袖帶壓力傳感器數據； | 1 |
1. 力傳感系統
組件 | 技術要求 | 依據 |
微型力傳感器 | - 尺寸：10×10 mm2 ~ 20×20 mm2 | 8.2a |
力傳感袖帶 | - 分布式嵌入至少8個力傳感器 | 8.2c |
2. 仿生假人
組件 | 技術要求 | 依據 |
假人基體 | - 材質：金屬/工程塑料（剛性與人體骨骼等效） | 8.2b |
人造真皮及皮下組織 | - 三層結構：聚氨酯凝膠（厚10mm）+丙烯酸膠帶（0.005mm）+傷口敷料 | 8.2b, 附錄B |
替代皮膚片（豬皮） | - 厚度：2~3 mm | 附錄E |
3. 運動復現系統
組件 | 技術要求 | 功能 |
多軸操作機 | - 自由度≥6 | 復現人體運動軌跡（8.2d） |
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