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Kollaborierende Roboter in der Pflege …
1.7 Schadensbegrenzung
Ziel der Schadensbegrenzung ist es, die Verletzung im Falle einer Kollision auf das
kleinste Maß zu reduzieren. Verletzungen beim kollaborierenden Betrieb können aus
unterschiedlichen Gründen entstehen. Zum einen durch die unmittelbare Berührung,
z. B. bei einem Stoß, zum anderen durch die scharfen Kanten des Werkzeugs, wel-
ches am Roboter befestigt wird. Außerdem besteht die Gefahr, dass bestimmte Körper-
regionen durch einen Greifer eingeklemmt werden können. In allen Kollisionsfällen gilt
es, den Schaden möglichst gering zu halten.
Um das Verletzungsrisiko zu minimieren, müssen sicherheitstechnische Gestaltungs-
maßnahmen am Roboter vorgenommen werden. Dazu gehören entsprechend Tab. 1.3 die
Leistungsbegrenzung, die Nachgiebigkeit und eine Dämpfung an Kontaktstellen.
1.7.1 Leistungsbegrenzung
Unter Leistungsbegrenzung versteht man eine reduzierte Leistungs- und Kraftwirkung.
Diese wird durch die biomechanischen Grenzwerte festgelegt, die bei einem Kontakt zwi-
schen Mensch und Roboter nicht überschritten werden dürfen. Darunter fällt die Kraft-
und Druckeinwirkung auf den Menschen, die zudem möglichst gering zu halten ist.
Da sich der Mensch in unmittelbarer Nähe zum Roboter befindet, muss dieser lang-
samer fahren, um die Kraftwirkung zu begrenzen. Diese kann durch permanente Über-
wachung der Leistungsaufnahme der Antriebe seitens der Robotersteuerung realisiert
werden (Spillner 2014).
1.7.2 Nachgiebigkeit
Unter den Begriff „Nachgiebigkeit“ fällt die plastische Verformung bestimmter Roboter-
teile im Fall einer Kollision. Dies kann mit speziellen elastischen Materialien erreicht
werden, mit denen die Armglieder konstruiert oder ausgestattet werden. Zudem werden
elastische Antriebe als Schutzkonzept vorgeschlagen (Spillner 2014); ein damit aus-
gerüsteter Roboter kann abtriebsseitig bei Kollisionen flexibel und elastisch reagieren.
Tab. 1.3 Verletzungsmindernde Gestaltung in MRK-Anwendungen
Gestaltungsmethode Wirkung
Leistungsbegrenzung Reduzierte Leistungs- und Kraftwirkung, Berücksichtigung bio-
mechanischer Grenzwerte
Nachgiebigkeit Plastische Verformung von Roboterbauteilen bzw. Einbau von
Sollbruchstellen
Dämpfung an Kontaktstellen Polsterung spitzer, scharfer oder harter Oberflächen an Roboter
und Greifsystem
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