Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Robotersysteme

Ermittlung biomechanischer Grenzwerte

Kollaborierende Robotersysteme erlauben den schutzzaunlosen Betrieb im direkten Umfeld von Personen. Aus Sicht der Unfallversicherungsträger ergibt sich eine Reihe von Vorzügen solcher Arbeitsplätze, gerade im Hinblick auf eine verbesserte Ergonomie am Arbeitsplatz, Inklusion und lange Teilhabe am Arbeitsleben. Auch der Anreiz zur Manipulation von Schutzeinrichtungen kann durch den frei zugänglichen Arbeitsraum vermieden werden.

In der Studie „Kollaborierende Roboter - Ermittlung der Schmerzempfindlichkeit an der Mensch-Maschine-Schnittstelle“ hat das Fraunhofer IFF im Auftrag der BGHM Belastungsversuche mit Probanden durchgeführt, um kraft- und druckbasierte Grenzwerte für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration zu erarbeiten. Aufgrund schwer einschätzbarer medizinischer Risiken durften in der Studie einzelne Körperregionen nicht untersucht werden. Dies betraf z.B. Bereiche an Brust, Hals und Kopf. Nach Abschluss der BGHM-Studie führte das Fraunhofer IFF mit Unterstützung der DGUV eine weitere Studie durch, mit dem Ziel, die gesuchten Grenzwerte anhand der vorliegenden Studienergebnisse und recherchierten Sekundärdaten aus mehr als 800 Literaturquellen abzuschätzen. Des Weiteren führte das Fraunhofer IFF die Probandenversuche aus der BGHM-Studie mit weiteren 20 Personen fort, da sich herausstellte, dass die bisher untersuchten Kollektive nicht ausreichten, um statistisch valide Grenzwerte festzulegen.

Das Fraunhofer IFF hat durch diese Studie wichtige Grundlagen gelegt, um die biomechanischen Grenzwerte in ISO/TS 15066 und Schriften der DGUV (z. B. FBHM-080) weiterzuentwickeln. Aktuell strebt es in enger Kooperation mit der BGHM an, die erzielten Studienergebnisse in die internationale Normungsarbeit einzubringen (z.B. ISO 10218 Teil 1 und 2).

 

Projektträger: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV)

Laufzeit: Juli 2017 - Mai 2018