UL 3300 Mô hình người giả (Mục tiêu hình người và thiết bị thử nghiệm)

Trong tiêu chuẩn ANSI/CAN/UL 3300 (phiên bản mới nhất tính đến năm 2024/2025), hình nộm mô phỏng (còn được gọi là mục tiêu, mục tiêu trẻ em hoặc thiết bị thử nghiệm hình người) rất cần thiết để xác thực độ an toàn của robot, đặc biệt là trong các kịch bản tương tác giữa người và robot. Tiêu chuẩn này tập trung vào việc bảo vệ những người dễ bị tổn thương (người yếu thế), bao gồm trẻ em, người cao tuổi và người khuyết tật, khỏi các rủi ro như va chạm, kẹp (điểm kẹp), ép và tránh chướng ngại vật không đầy đủ.

Mô hình người giả được chia thành hai loại chính:

Các mục tiêu phát hiện/tránh chướng ngại vật (chủ yếu dành cho khả năng di chuyển đa hướng và xác thực cảm biến):

• Đây là những mục tiêu hình người trẻ em nhẹ, không được trang bị thiết bị đo đạc, được thiết kế để mô phỏng kích thước và hình dạng của trẻ em nhằm mục đích thử nghiệm LiDAR, camera, cảm biến siêu âm và phát hiện dựa trên trí tuệ nhân tạo. Chúng phải được nhận diện là chướng ngại vật, kích hoạt việc giảm tốc độ, dừng lại hoặc chuyển hướng đường đi.
• Mô hình người giả đo va chạm/kẹp/lực (Để đánh giá thao tác bên ngoài và lực tiếp xúc): Đây là những hình nộm hình người được trang bị cảm biến lực/mô-men xoắn, gia tốc kế và cảm biến tải trọng để định lượng lực tác động, áp lực kẹp và mô-men xoắn khớp trong trường hợp sử dụng sai hoặc hoạt động bất thường có thể xảy ra. Giới hạn thường được tham chiếu từ các tiêu chuẩn như ISO/TS 15066 (robot cộng tác) hoặc ngưỡng cụ thể của UL 3300.

Các thông số kỹ thuật chính của sản phẩm đạt tiêu chuẩn và tuân thủ quy định:

• Mục tiêu dành cho trẻ em trong việc tránh chướng ngại vật (Yêu cầu bắt buộc đối với các trường hợp trẻ em dễ bị tổn thương):
  • Phương án 1: Chiều cao 998 mm (≈39.3 inch), Cân nặng 14.5 kg (≈32 lbs) — tương ứng với trẻ khoảng 5-6 tuổi.
  • Phương án 2: Chiều cao 831 mm (≈32.7 inch), Cân nặng 9.4 kg (≈20.7 lbs) — tương ứng với trẻ khoảng 3-4 tuổi.
  • Tính năng: Tư thế linh hoạt (đứng, ngồi, nằm, bò); cấu trúc bằng xốp/vải mềm mại tương thích với các cảm biến (hình ảnh, radar, siêu âm); không gây hư hại cho robot.
• Đối tượng người lớn / người sử dụng xe lănChiều cao khoảng 1500–1800 mm; thích hợp sử dụng trong các không gian công cộng/thương mại, kể cả người sử dụng xe lăn.
• Hình nộm có gắn thiết bị đoĐược trang bị cảm biến lực/mô-men xoắn đa trục (ví dụ: hệ thống ATI hoặc Pilz); phiên bản dành cho trẻ em được ưu tiên cho robot giáo dục/giải trí; phiên bản dành cho người lớn dành cho robot dịch vụ thông thường.

  

  

  

Những hình ảnh này minh họa các mục tiêu điển hình là trẻ em ở tư thế bò/nằm (để kiểm tra khả năng né tránh) và các thiết lập được trang bị cảm biến để đánh giá lực va chạm.

Danh sách thiết bị thử nghiệm cần thiết – Tập trung vào hình nộm và các hệ thống liên quan

Bảng dưới đây tóm tắt các thiết bị thử nghiệm liên quan đến hình nộm cần thiết cho việc kiểm tra tuân thủ đầy đủ tiêu chuẩn UL 3300, bao gồm nhà cung cấp/ví dụ và mục đích sử dụng.

Khuyến nghị triển khai

• Hãy bắt đầu với các mục tiêu trẻ em có giá cả phải chăng để đạt chứng nhận tránh va chạm (điểm lỗi phổ biến nhất đối với robot phục vụ/tiêu dùng).
• Đối với các thử nghiệm đòi hỏi lực mạnh (ví dụ: kẹp tay/khớp), hãy hợp tác với các phòng thí nghiệm của UL Solutions (ví dụ: Uiwang, Hàn Quốc) cung cấp các hình nộm có gắn thiết bị đo đã được kiểm định.
• Tích hợp với công nghệ ghi hình chuyển động (ví dụ: Vicon) và các nền tảng động để tái tạo các tình huống thực tế như trẻ em đột ngột xuất hiện hoặc người già tiến đến chậm rãi.
• Lợi ích: Việc thử nghiệm toàn diện trên mô hình giả giúp đẩy nhanh quá trình chứng nhận UL 3300, hỗ trợ tuân thủ OSHA NRTL (từ khi được đưa vào tháng 12 năm 2025) và xây dựng niềm tin khi triển khai tại nhà ở, trường học, khách sạn và không gian công cộng.