ในมาตรฐาน ANSI/CAN/UL 3300 (ฉบับล่าสุด ณ ปี 2024/2025) หุ่นจำลอง (เรียกอีกอย่างว่าเป้าหมาย เป้าหมายสำหรับเด็ก หรืออุปกรณ์ทดสอบที่มีลักษณะคล้ายมนุษย์) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตรวจสอบความปลอดภัยของหุ่นยนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์การปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ มาตรฐานนี้มุ่งเน้นการปกป้องบุคคลที่เปราะบาง (บุคคลที่มีความเสี่ยง) รวมถึงเด็ก ผู้สูงอายุ และผู้พิการ จากความเสี่ยงต่างๆ เช่น การชน การหนีบ (จุดหนีบ) การบีบอัด และการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางที่ไม่เหมาะสม
หุ่นจำลองแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:
เป้าหมายการตรวจจับ/หลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง (ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเคลื่อนที่หลายทิศทางและการตรวจสอบความถูกต้องของเซ็นเซอร์):
- นี่คือเป้าหมายสำหรับเด็กที่มีน้ำหนักเบาและไม่มีอุปกรณ์วัด ออกแบบมาเพื่อจำลองขนาดและรูปร่างของเด็กสำหรับการทดสอบ LiDAR กล้อง เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก และระบบตรวจจับที่ใช้ AI เป้าหมายเหล่านี้จะต้องถูกจดจำว่าเป็นสิ่งกีดขวาง ซึ่งจะทำให้ความเร็วลดลง หยุด หรือเบี่ยงเบนเส้นทาง
- หุ่นจำลองสำหรับการชน/การหนีบ/การวัดแรง (สำหรับการประเมินการควบคุมจากภายนอกและแรงสัมผัส): หุ่นจำลองเหล่านี้เป็นหุ่นจำลองมนุษย์ที่มีอุปกรณ์วัดแรง/แรงบิด เซ็นเซอร์วัดความเร่ง และเซลล์รับน้ำหนัก เพื่อวัดแรงกระแทก แรงกด และแรงบิดของข้อต่อระหว่างการใช้งานผิดวิธีหรือการทำงานที่ผิดปกติที่คาดการณ์ได้ โดยทั่วไปมักอ้างอิงขีดจำกัดจากมาตรฐานต่างๆ เช่น ISO/TS 15066 (หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน) หรือเกณฑ์เฉพาะของ UL 3300
คุณสมบัติหลักจากผลิตภัณฑ์มาตรฐานและผลิตภัณฑ์ที่ตรงตามข้อกำหนด:
- เป้าหมายสำหรับเด็กในการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง (จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเด็กที่เปราะบาง):
- ตัวเลือกที่ 1: ส่วนสูง 998 มม. (≈39.3 นิ้ว), น้ำหนัก 14.5 กก. (≈32 ปอนด์) — แสดงถึงเด็กอายุประมาณ 5-6 ปี
- ตัวเลือกที่ 2: ส่วนสูง 831 มม. (≈32.7 นิ้ว), น้ำหนัก 9.4 กก. (≈20.7 ปอนด์) — แสดงถึงเด็กอายุประมาณ 3-4 ปี
- คุณสมบัติ: สามารถปรับท่าทางได้หลากหลาย (ยืน นั่ง นอน คลาน); โครงสร้างทำจากโฟมนุ่มและผ้าเพื่อความเข้ากันได้กับเซ็นเซอร์ (ภาพ เรดาร์ อัลตราโซนิก); ไม่ทำให้หุ่นยนต์เสียหาย
- เป้าหมายสำหรับผู้ใหญ่ / ผู้ใช้รถเข็นความสูงประมาณ 1500–1800 มม. เหมาะสำหรับสถานที่สาธารณะ/เชิงพาณิชย์ รวมถึงผู้ใช้รถเข็น
- หุ่นจำลองที่มีอุปกรณ์วัด: ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดแรง/แรงบิดแบบหลายแกน (เช่น ระบบ ATI หรือ Pilz); รุ่นสำหรับเด็กเหมาะสำหรับหุ่นยนต์เพื่อการศึกษา/ความบันเทิง; รุ่นสำหรับผู้ใหญ่เหมาะสำหรับหุ่นยนต์บริการทั่วไป
มาตรฐาน UL 3300 น้ำหนักตัวเด็ก 14.5 กก. 
3300 UL ขนาดมาตรฐานสำหรับเด็ก 14.5 กก. 
มาตรฐาน UL 3300 น้ำหนักตัวเด็ก 14.5 กก.
ภาพเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงเป้าหมายทั่วไปของเด็กในท่าคลาน/นอน (สำหรับการทดสอบการหลีกเลี่ยง) และการจัดวางอุปกรณ์พร้อมเซ็นเซอร์สำหรับการประเมินแรงกระแทกจากการชน
รายการอุปกรณ์ทดสอบที่จำเป็น – เน้นที่หุ่นจำลองและระบบที่เกี่ยวข้อง
ตารางต่อไปนี้สรุปอุปกรณ์ทดสอบที่เกี่ยวข้องกับหุ่นจำลองที่สำคัญสำหรับการทดสอบการปฏิบัติตามมาตรฐาน UL 3300 อย่างครบถ้วน รวมถึงผู้ผลิต/ตัวอย่าง และวัตถุประสงค์
| Category | ประเภทอุปกรณ์ / หุ่นจำลอง | ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ | วัตถุประสงค์ในมาตรฐาน UL 3300 |
| เป้าหมายการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง | UL 3300 เป้าสำหรับเด็ก (ตัวเลือกที่ 1) | ความสูง: 998 มม., น้ำหนัก: 14.5 กก.; สามารถปรับท่าทางได้หลากหลาย (ยืน/นั่ง/นอน/คลาน) | ตรวจสอบความถูกต้องของการตรวจจับและการหลีกเลี่ยงด้วยเซ็นเซอร์สำหรับบุคคลที่มีความเสี่ยงขนาดเท่าเด็ก |
| เป้าหมายการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง | UL 3300 เป้าสำหรับเด็ก (ตัวเลือกที่ 2) | ความสูง: 831 มม., น้ำหนัก: 9.4 กก.; ปรับท่าทางได้หลากหลาย | เช่นเดียวกับข้างต้น สำหรับการจำลองสำหรับเด็กเล็ก |
| เป้าหมายการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง | เป้าหมายสำหรับผู้ใหญ่ / ผู้ใช้รถเข็น | ความสูง: 1500–1800 มม.; ฐานเคลื่อนย้ายได้ | การทดสอบการหลีกเลี่ยงพื้นที่สาธารณะ / ผู้พิการ |
| หุ่นจำลองการชน/แรงกระแทก | หุ่นจำลองเด็กที่มีอุปกรณ์วัด | ขนาดสำหรับเด็ก (3–6 ปี); เซ็นเซอร์วัดแรง/แรงบิด, มาตรวัดความเร่ง | วัดแรงหนีบ/แรงชนที่เกิดขึ้นกับเด็กกลุ่มเสี่ยง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าต่ำกว่าเกณฑ์ที่ปลอดภัย |
| หุ่นจำลองการชน/แรงกระแทก | หุ่นจำลองผู้ใหญ่ที่มีอุปกรณ์วัด | ขนาดสำหรับผู้ใหญ่; เซ็นเซอร์หลายแกน | การตรวจสอบแรงสัมผัสทั่วไป (จุดหนีบ, การบีบ) |
| แพลตฟอร์มการทดสอบแบบไดนามิก | ราง/แท่นวางหุ่นจำลองแบบเคลื่อนย้ายได้ | การเคลื่อนไหวที่ตั้งโปรแกรมได้สำหรับเป้าหมาย/หุ่นจำลอง | จำลองการเคลื่อนไหวแบบสุ่มของมนุษย์ในสถานการณ์การหลีกเลี่ยงและการชนกัน |
| ระบบเก็บข้อมูล | การบันทึกแรง/แรงบิดและการเร่งความเร็ว | ซิงค์กับบันทึกของหุ่นยนต์; การสุ่มตัวอย่างความเร็วสูง | บันทึกและวิเคราะห์ข้อมูลการติดต่อเพื่อจัดทำรายงานการปฏิบัติตามกฎระเบียบ |
คำแนะนำในการดำเนินการ
- เริ่มต้นด้วยการเลือกเป้าหมายสำหรับเด็กที่มีราคาไม่แพง เพื่อทดสอบการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง (ซึ่งเป็นจุดอ่อนที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับหุ่นยนต์เพื่อผู้บริโภค/บริการ)
- สำหรับการทดสอบที่ต้องใช้แรงสูง (เช่น การบีบแขน/ข้อต่อ) ควรทำงานร่วมกับห้องปฏิบัติการของ UL Solutions (เช่น อุยหวาง ประเทศเกาหลี) ที่มีหุ่นจำลองที่มีอุปกรณ์วัดแรงที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว
- ผสานรวมเข้ากับระบบจับการเคลื่อนไหว (เช่น Vicon) และแพลตฟอร์มแบบไดนามิกเพื่อจำลองสถานการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น การที่เด็กเข้ามาอย่างกะทันหัน หรือผู้สูงอายุที่เดินเข้ามาอย่างช้าๆ
- ข้อดี: การทดสอบด้วยหุ่นจำลองอย่างครอบคลุมช่วยเร่งกระบวนการรับรอง UL 3300 สนับสนุนการปฏิบัติตามข้อกำหนด OSHA NRTL (ตั้งแต่เดือนธันวาคม 2025) และสร้างความเชื่อมั่นในการใช้งานในบ้าน โรงเรียน โรงแรม และพื้นที่สาธารณะ
