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Evaluación de la seguridad en la interacción física humano-robot en entornos industriales: una revisión sistemática de los métodos de modelado de contacto y medición de impactos

Autores: S. M. B. P. B., Samarathunga; Valori, Marcello; Legnani, Giovanni; Fassi, Irene

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Evaluación de la seguridad en la interacción física humano-robot en entornos industriales: una revisión sistemática de los métodos de modelado de contacto y medición de impactos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Robots
Interacción humano-robot
Evaluación de seguridad
Modelado de colisiones
Desarrollo de sensores
Validación de seguridad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 81

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
A medida que los robots colaborativos (cobots) comparten cada vez más espacios de trabajo con humanos, garantizar una interacción física segura entre humanos y robots (pHRI) se ha vuelto primordial. Esta revisión sistemática aborda la evaluación de la seguridad en pHRI, centrándose en el campo industrial, con el objetivo de recopilar enfoques y prácticas desarrolladas hasta ahora para modelar, simular y verificar posibles colisiones en la colaboración humano-robot (HRC). Con este fin, se examinaron los avances en el modelado de colisiones entre humanos y robots y la evaluación de seguridad basada en pruebas durante los últimos quince años, identificando seis categorías principales: modelado del cuerpo humano, modelado del robot, modelado de colisiones, determinación de límites seguros, enfoques para evaluar el contacto humano-robot y desarrollo de sensores biofidelicos. A pesar de los avances reportados, se identificaron varios desafíos persistentes, incluyendo la dependencia excesiva de modelos cuasi-estáticos simplificados, la exploración insuficiente de la dinámica de contacto transitoria y la falta de inclusividad en los datos demográficos para establecer umbrales de seguridad. Este análisis también subraya las limitaciones de los sensores biofidelicos actualmente utilizados y la necesidad de protocolos de validación estandarizados para los escenarios de impacto identificados a través de la evaluación de riesgos. Al proporcionar una visión general completa del tema, esta revisión tiene como objetivo inspirar a los investigadores a abordar áreas poco exploradas y fomentar la innovación en el desarrollo de modelos avanzados, pero adecuados, para simular el contacto humano-robot y tecnologías y metodologías para enfoques de validación de seguridad confiables y fáciles de usar. Profundizar aún más en esos temas, incluso combinándolos entre sí, generará el efecto doble de facilitar la implementación mientras se aumenta la seguridad de las aplicaciones robóticas caracterizadas por pHRI.

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