[發(fā)明專利]一種機械臂安全距離監(jiān)控裝置及監(jiān)控方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611061305.9
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106737874A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 唐法慶;劉榮海;耿磊昭;楊迎春;于虹;郭新良;吳章勤
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: B25J19/06
• 分類號: B25J19/06;B25J19/02;B25J9/18
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發(fā)明涉及安全距離監(jiān)測技術領域，尤其涉及一種機械臂安全距離監(jiān)控裝置及監(jiān)控方法。

背景技術

機械臂是指能夠接收指令并定位到三維(或二維)空間上的某一點進行作業(yè)的自動化機械裝置。隨著科技的進步，機械臂在電力系統、工業(yè)制造、醫(yī)學治療、娛樂服務、軍事甚至太空探索等領域都得到廣泛應用。隨著電力作業(yè)自動化水平的提高，近年來在電力生產現場，已經普遍使用帶有多關節(jié)機械臂的機器人進行現場作業(yè)。尤其是在變電站開展X射線數字成像檢測作業(yè)時，借助機器人開展X射線檢測，不僅可以提高工作效率，而且可以有效降低操作人員所承受的輻射。在實際生產現場，由于機械臂與帶電設備之間的距離過小，且當機械臂與帶電設備的之間的距離小于安全距離時，造成設備損壞和人身傷害的事故時常發(fā)生。因此，如何保證機械臂在作業(yè)過程中保持與帶電設備的安全距離是成為現場作業(yè)的關鍵。

現有技術中，在機械臂進行現場作業(yè)時，操作人員需要近距離地觀測機械臂的運作情況，并根據自身工作經驗對機械臂進行實時調整。當操作人員判斷機械臂與帶電設備之間的距離大于安全距離時，確定機械臂可按照設定的軌跡運作；當操作人員判斷機械臂與帶電設備的之間距離處于臨界安全距離時，操作人員需要立即調整機械臂并使其處于大于安全距離的位置，重新設置機械臂的運作軌跡，以確保機械臂的安全作業(yè)。

但是，上述技術方案在實際操作中，僅憑借操作人員的主觀經驗來對機械臂與帶電設備的安全距離進行判斷，存在一定誤差，而當操作人員專注于作業(yè)內容很容易忽視機械臂與帶電設備的距離，因此，上述技術方案無法有效保證設備的安全運作。除此之外，為了盡量減少視覺死角，在機械臂的作業(yè)過程中，操作人員需要近距離地觀察機械臂的運作情況以確保其安全運作，而長時間暴露在強電場及磁場環(huán)境下對人體及其不利。

發(fā)明內容

為克服相關技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種機械臂安全距離監(jiān)控裝置及監(jiān)控方法，用于解決電力行業(yè)中機械臂在作業(yè)過程與帶電設備的安全距離監(jiān)控問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種機械臂安全距離監(jiān)控裝置，所述機械臂安全距離監(jiān)控裝置包括單片機、電場傳感器、A/D轉換器、機械臂驅動器和報警器，其中：

所述電場傳感器安裝于機械臂上，所述電場傳感器的輸出端電連接至所述A/D轉換器的輸入端；

所述A/D轉換器的輸出端與所述單片機的信號輸入端通信連接，所述單片機的信號輸出端與所述機械臂驅動器的輸入端通信連接，且所述機械臂驅動器的輸出端與所述機械臂的驅動組件控制連接；

所述報警器與所述單片機的通信接口通信連接。

優(yōu)選地，所述機械臂安全距離監(jiān)控裝置還包括鍵盤，其中：所述鍵盤與所述單片機的鍵盤接口通信連接。

優(yōu)選地，所述機械臂安全距離監(jiān)控裝置還包括顯示器，其中：所述顯示器與所述單片機的顯示器接口通信連接。

優(yōu)選地，所述機械臂安全距離監(jiān)控裝置還包括定位器，其中：所述定位器安裝于所述機械臂上，所述定位器與所述單片機的通信接口通信連接。

第二方面，本發(fā)明提供一種機械臂安全距離監(jiān)控方法，用于對機械臂的工作過程進行監(jiān)控，所述機械臂安全距離監(jiān)控方法包括：采集機械臂所處場強內實時位置對應的電場強度；當所述電場強度大于或等于預置電場強度時，停止所述機械臂動作，進行報警；調整所述機械臂移動至預置安全位置；根據重新規(guī)劃的所述機械臂的工作位置和工作路徑，控制所述機械臂動作。

優(yōu)選地，所述機械臂安全距離監(jiān)控方法還包括：判斷所述機械臂是否調整到預置安全位置；當所述機械臂調整至預置安全位置時，解除報警。

優(yōu)選地，所述機械臂安全距離監(jiān)控方法還包括：將所述電場強度以及預置電場強度發(fā)送至顯示器，以便所述顯示器顯示所述電場強度以及預置電場強度；

獲取定位器所定位的實時位置和預置安全位置，將所述實時位置和預置安全位置發(fā)送至顯示器，以便所述顯示器顯示所述實時位置和預置安全位置。

優(yōu)選地，所述機械臂安全距離監(jiān)控方法還包括：獲取用戶發(fā)送的包含所述預置電場強度和預置安全位置的輸入指令；根據所述輸入指令，更新存儲器中保存的預置電場強度和預置安全位置。

優(yōu)選地，所述機械臂安全距離監(jiān)控方法還包括：根據所述實時位置的電場分布情況，調整所述預置電場強度和預置安全位置。

優(yōu)選地，所述采集機械臂所處場強內實時位置對應的電場強度，包括：采集機械臂所處場強內實時位置的工頻電場信號；將所述工頻電場信號轉化為電壓或者電流信號；將所述電壓或者電流信號轉化為數字信號；將所述數字信號轉化為電場強度。