[發(fā)明專利]一種新型機(jī)器人防碰撞保護(hù)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410762753.6
• 申請日: 2014-12-14
• 公開（公告）號: CN105751250A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王欣欣
• 申請（專利權(quán)）人: 王欣欣
• 主分類號: B25J19/06
• 分類號: B25J19/06;B25J13/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種搬運(yùn)機(jī)器人，具體涉及一種新型機(jī)器人防碰撞保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

目前碼垛機(jī)器人主要由輸送帶輸送物料，碼垛機(jī)器人抓取物料，移動物料到堆疊區(qū)域按堆疊碼型堆放物料，機(jī)器人工作在固定的柵欄隔離范圍內(nèi)。這樣的工作模式?jīng)Q定的單臺機(jī)器人的運(yùn)行軌跡區(qū)域只允許一臺機(jī)器人，機(jī)器人占用更多的工廠面積；采用柵欄隔離保護(hù)方式單一，不能主動識別可能的危險并采取措施保護(hù)人或機(jī)械的安全；在機(jī)器人裝卸中，由于沒有單一固定的區(qū)域，當(dāng)然也無法安裝柵欄，因此應(yīng)用中的安全問題成為一個關(guān)鍵問題；在工藝要求有兩臺或多臺機(jī)器人有重疊的區(qū)域運(yùn)行軌跡中，需要通過安全保護(hù)方法避免機(jī)器人的安全碰撞問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種新型機(jī)器人防碰撞保護(hù)裝置，所述系統(tǒng)通過監(jiān)測部件防備操作中的機(jī)器人危險事件及人身安全保護(hù)系統(tǒng)：包括傳感器及安裝器件，信息采集設(shè)備，運(yùn)算處理、通信處理及程序編寫。本發(fā)明可用于碼垛機(jī)器人安全保護(hù)部分的補(bǔ)充，更重要解決了機(jī)器人拓展應(yīng)用領(lǐng)域（如裝卸、協(xié)同搬運(yùn)）中常規(guī)安全保護(hù)裝置（柵欄、光電）不能解決的問題。通過在運(yùn)動臂上檢測障礙物，可以不受固定區(qū)域限制、固定軌跡空間限制，機(jī)器人的動作軌跡及機(jī)器人之間協(xié)作變得更加靈活，提高了機(jī)器人的推廣應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種新型機(jī)器人防碰撞保護(hù)裝置，所述系統(tǒng)設(shè)有檢測傳感器組，檢測傳感器組檢測機(jī)器人運(yùn)動臂當(dāng)前障礙信息，通過軟件算法，控制機(jī)器人當(dāng)前動作，從而避免機(jī)器人運(yùn)行中碰撞危險的發(fā)生；所述傳感器組包括上關(guān)節(jié)右側(cè)傳感器、上關(guān)節(jié)左側(cè)傳感器、臂部右側(cè)傳感器、臂部左側(cè)傳感器、腕關(guān)節(jié)右側(cè)傳感器、腕關(guān)節(jié)左側(cè)傳感器、腕關(guān)節(jié)前方傳感器、上關(guān)節(jié)后側(cè)傳感器、上關(guān)節(jié)上側(cè)傳感器、腕關(guān)節(jié)上側(cè)傳感器和腕關(guān)節(jié)下側(cè)傳感器，傳感器組所包含的各個傳感器的檢測距離與機(jī)器人運(yùn)行速度Out成正比例關(guān)系，具體計算公式為：Out=(OH-OL)/(IH-IL)*(In-IL)+OL，其中，OH為最高速度，OL為最低速度，IH為最大距離，IL為最小距離，In為檢測距離，執(zhí)行機(jī)器人動作分解為若干單個步，若某步的設(shè)定運(yùn)行速度大于該運(yùn)動方向的限速值，則機(jī)器人以最低限速值運(yùn)行，所述上關(guān)節(jié)右側(cè)傳感器、上關(guān)節(jié)左側(cè)傳感器、臂部右側(cè)傳感器、臂部左側(cè)傳感器、腕關(guān)節(jié)右側(cè)傳感器、腕關(guān)節(jié)左側(cè)傳感器、腕關(guān)節(jié)前方傳感器、上關(guān)節(jié)后側(cè)傳感器、上關(guān)節(jié)上側(cè)傳感器、腕關(guān)節(jié)上側(cè)傳感器和腕關(guān)節(jié)下側(cè)傳感器分別記作：1#傳感器、2#傳感器、3#傳感器、4#傳感器、5#傳感器、6#傳感器、7#傳感器、8#傳感器、9#傳感器、10#傳感器和11#傳感器，具體算法為：

第一步，啟動向左側(cè)運(yùn)動，讀取2#傳感器的檢測距離，根據(jù)公式計算出2#傳感器檢測距離允許速度值；讀取4#傳感器的檢測距離，根據(jù)公式計算出4#傳感器檢測距離允許速度值；讀取6#傳感器的檢測距離，根據(jù)公式計算出6#傳感器檢測距離允許速度值；將設(shè)定速度值和各個允許速度值做比較，如果設(shè)定速度大于允許速度值，則將最小允許速度值作為機(jī)器人設(shè)定速度值刷新，否則直接將設(shè)定速度值刷新，直到機(jī)器人向左運(yùn)行完成，轉(zhuǎn)到下一個動作。

第二步，啟動向右側(cè)運(yùn)動，讀取1#傳感器的檢測距離，根據(jù)公式計算出1#傳感器檢測距離允許速度值；讀取3#傳感器的檢測距離，根據(jù)公式計算出3#傳感器檢測距離允許速度值；讀取5#傳感器的檢測距離，根據(jù)公式計算出5#傳感器檢測距離允許速度值；將設(shè)定速度值和各個允許速度值做比較，如果設(shè)定速度大于允許速度值，則將最小允許速度值作為機(jī)器人設(shè)定速度值刷新，否則直接將設(shè)定速度值刷新，直到機(jī)器人向右運(yùn)行完成，轉(zhuǎn)到下一個動作。

第三步，啟動向前側(cè)運(yùn)動，讀取7#傳感器的檢測距離，根據(jù)公式計算出7#傳感器檢測距離允許速度值；將設(shè)定速度值和允許速度值做比較，如果設(shè)定速度大于允許速度值，則將最小允許速度值作為機(jī)器人設(shè)定速度值刷新，否則直接將設(shè)定速度值刷新，直到機(jī)器人向前運(yùn)行完成，轉(zhuǎn)到下一個動作。

第四步，啟動向后側(cè)運(yùn)動，讀取8#傳感器的檢測距離，根據(jù)公式計算出8#傳感器檢測距離允許速度值；將設(shè)定速度值和允許速度值做比較，如果設(shè)定速度大于允許速度值，則將最小允許速度值作為機(jī)器人設(shè)定速度值刷新，否則直接將設(shè)定速度值刷新，直到機(jī)器人向后運(yùn)行完成，轉(zhuǎn)到下一個動作。