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約束型身體輔助機(jī)器人物理危險(xiǎn)特性測(cè)試儀、約束型身體輔助機(jī)器人（試驗(yàn)設(shè)備）
一、試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
驗(yàn)證約束型身體輔助機(jī)器人（如外骨骼、康復(fù)機(jī)械臂）在正常操作中，其袖帶與人體接觸表面產(chǎn)生的壓力/牽引力是否超出安全閾值，防止用戶因長(zhǎng)期摩擦導(dǎo)致軟組織損傷（如水泡、壓瘡）。
二、試驗(yàn)原理
通過(guò)模擬人體皮膚-皮下組織的生物力學(xué)特性，構(gòu)建人造真PI及皮下組織假人系統(tǒng)，復(fù)現(xiàn)機(jī)器人袖帶與人體接觸的力學(xué)環(huán)境。試驗(yàn)分兩類路徑：
直接力控路徑：若機(jī)器人具備實(shí)時(shí)力監(jiān)測(cè)能力，直接比對(duì)測(cè)量值與人體耐受閾值。
間接損傷觀測(cè)路徑：若無(wú)法直接監(jiān)測(cè)應(yīng)力集中點(diǎn)，通過(guò)替代皮膚片的損傷表征風(fēng)險(xiǎn)。
三、試驗(yàn)設(shè)備配置
名稱 | 指標(biāo)/規(guī)格 | 數(shù)量 |
機(jī)械臂 | 六自由度，負(fù)載待定（根據(jù)需求定），末端具備六維力傳感器（力范圍根據(jù)負(fù)載待定）； | 1 |
袖帶 | 分布式嵌入至少8個(gè)力傳感器（力范圍待定，根據(jù)需求定），靈敏度mN級(jí)別； | 1 |
仿生假人 | 具備人造皮膚（三層結(jié)構(gòu)：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(jī)械臂末端位姿； 采集分析六維力傳感器數(shù)據(jù)； 采集分析袖帶壓力傳感器數(shù)據(jù)； | 1 |
四、技術(shù)要求
1.力傳感系統(tǒng)
組件 | 技術(shù)要求 | 依據(jù) |
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(gè)力傳感器 | 8.2c |
2.仿生假人
組件 | 技術(shù)要求 | 依據(jù) |
假人基體 | 材質(zhì)：金屬/工程塑料（剛性與人體骨骼等效） | 8.2b |
人造真PI及皮下組織 | 三層結(jié)構(gòu)：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(yùn)動(dòng)復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)
組件 | 技術(shù)要求 | 功能 |
多軸操作機(jī) | 自由度≥6 | 復(fù)現(xiàn)人體運(yùn)動(dòng)軌跡（8.2d） |
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