协作机器人力控测试与安全停止验证

荷兰某汽车零部件工厂向青岛某工业机器人制造企业采购6台负载5kg的协作机器人，用于装配线螺丝拧紧工序。德方技术规格书要求提供EN ISO 10218-1和ISO/TS 15066测试报告。企业技术文件中仅有常规电气安全和EMC报告，力与压力限值测试、速度与分离监控数据缺失，公告机构审核退回。

协作机器人允许人机共享工作空间，须通过力控和速度监控实现安全。EN ISO 10218-1第5.10节规定了四种协作模式：安全额定停止（SS1/SS2）、手动引导（HG）、速度与分离监控（SSM）、力与压力限制（PFL）。该企业机器人采用PFL模式，须依据ISO/TS 15066进行生物力学阈值测试。ISO/TS 15066附录A给出人体29个身体区域的力与压力限值，手掌指尖区域瞬时最大力140N、压力350N/cm²。该企业末端执行器实测力65N、压力180N/cm²，在手掌指尖限值内，但测试报告缺少下颌区域（力限值115N）和前臂区域（力限值160N）数据，公告机构认为覆盖面不足。

协作模式与测试项目对照

企业选择PFL为主协作模式，SS1为辅助停止模式。补充测试后下颌区域实测力92N，前臂区域实测力110N，全部合格。SS1模式停止时间实测280ms。整改方案：末端执行器增加六维力传感器，采样频率1000Hz，力超限时50ms内触发停止；安全控制器通过EN ISO 13849-1 PLd级认证，响应时间≤30ms。

企业重新编制技术文件，按EN ISO 10218-1格式整理测试报告，覆盖力与压力限值（29个身体区域）、安全停止时间、控制器安全等级四类数据。协作机器人技术文件中EN ISO 10218-1力控测试与安全停止验证的编制要点明确了PFL模式下生物力学阈值的测试覆盖范围。公告机构复核后确认数据完整，签发MD指令符合性文件。

工业机器人行业协作模式安全验证中力控与速度监控的测试对照显示协作机器人须按实际使用的协作模式逐项测试，未使用的模式仍须说明不适用理由。

荷兰客户收到完整技术文件后确认安全验证符合EN ISO 10218-1和ISO/TS 15066要求，6台机器人按计划交付并完成产线集成。该企业整改后将力控测试模板标准化，所有协作机型均按29个身体区域全量测试，后续出口意大利项目审核一次性通过。