功率与力限制

允许机器人碰到人，但把接触力和压强限制在不致伤阈值内的协作安全方式。

PFL 是 ISO 10218 系列和 ISO/TS 15066 规定的几种协作方式之一（其余是安全级监控停止、手动引导、速度与分离监控），协作机器人不加围栏和人共处主要靠它。它不回避接触，而是限制接触后果：TS 15066 按身体部位给出允许的力和压强，并区分瞬态接触（人能被撞开）和准静态接触（被夹住），后者阈值更低。实现上靠本体轻、慢，或靠关节力矩传感器等安全功能在超限时减速、停车。TS 15066 给了估算允许速度的简化公式 v ≤ F_max/√k · √(1/m_R + 1/m_H)：F_max 是该部位允许的最大力，k 是该部位的等效刚度，m_R、m_H 是机器人等效质量和人体部位质量。据 UR 官方资料，2025 版 ISO 10218 已吸收 TS 15066 的大部分内容。

例子按 TS 15066，手背被夹住（准静态接触）时允许 140 N，不夹住的瞬态接触可放宽到 280 N。一篇 ICRA 2021 论文据此公式算出：有夹手风险时，UR10e 末端速度要限制在约 0.13 m/s。

也叫

功率和力限制、力与功率限制、PFL 协作模式

相关

协作机器人、ISO/TS 15066 协作机器人安全标准、速度与分离监控、保护性停止、碰撞检测（本体安全）、物理人机交互

来源

OSHA Technical Manual, Section IV Chapter 4: Industrial Robot Systems and Industrial Robot System Safety
3D Collision-Force-Map for Safe Human-Robot Collaboration (arXiv:2009.01036, ICRA 2021)
Universal Robots: Safety FAQ

信息截至

2026-05