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高精度協働ロボットのFAIRINO(フェアリノ・ファイリノ)

Quasi-Static Contact: Safety Assessment in Collaborative Robot Interaction

準静的接触

準静的接触(Quasi-Static Contact)とは、ロボットと人体が接触した際に、身体の一部が固定物とロボットの間に挟まれ、一定時間押圧が継続する接触状態を指します。


ISO/TS 15066では、協働ロボットの接触リスク評価において、


  • 準静的接触(Quasi-Static)

  • 過渡的接触(Transient Contact)

の2種類を区別しています。


■ 準静的接触の特徴


  • 接触が持続する

  • 押圧が継続する

  • 挟み込みが発生しやすい

  • 痛み・組織損傷リスクが高い


特に、

壁や治具との間に人体が挟まれるケース

が代表例です。


■ 過渡的接触との違い

項目

準静的接触

過渡的接触

接触時間

継続

瞬間的

代表例

挟み込み

軽い衝突

リスク

圧迫損傷

打撲中心

準静的接触の方が重篤なリスクにつながりやすいです。


■ 安全設計への影響


準静的接触を想定する場合、


  • 低速設定

  • フォースリミット厳格化

  • 圧力制限値遵守

  • 可動範囲制限

  • ピンチポイント排除

が必要です。


■ ISO/TS 15066との関係


ISO/TS 15066では、


  • 人体部位別の最大接触力

  • 最大接触圧力

が、準静的接触を前提に規定されています。


つまり、

持続的押圧に耐えられる限界値

を基準としています。


■ ロボット分野での代表例


  • 協働ロボットが作業台に押し付ける

  • 治具との間に腕が挟まれる

  • 垂直軸動作中の押圧

これらは準静的接触に該当します。


■ 設計上の重要ポイント


  • 想定挟み込み箇所の洗い出し

  • 接触面積の拡大設計

  • 丸み形状採用

  • 実機圧力測定

  • 妥当性確認(Validation)

準静的接触は、協働安全設計で最も厳しく評価されます。


■ 現場目線での意義


準静的接触を考慮しない設計は、


  • 協働安全不適合

  • 安全審査不合格

  • 労災リスク増大

につながります。


協働ロボット安全設計の“核心リスク”です。


■ まとめ


準静的接触とは、


ロボットと人体が固定物との間で持続的に押圧される接触状態


であり、ISO/TS 15066に基づく接触安全評価の重要分類です。

協働ロボット設計では最も厳格に評価される接触形態です。

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