[發(fā)明專利]用于工業(yè)裝置的傳感器化覆蓋物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710347527.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN107436159B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.博德格諾尼;F.西尼伊洛;G.科洛姆比納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康茂股份公司
• 主分類號(hào): G01D11/00
• 分類號(hào): G01D11/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周春梅;張昱

本發(fā)明公開了一種用于工業(yè)裝置的傳感器化覆蓋物。該傳感器化覆蓋物具有接觸傳感器機(jī)構(gòu)和接近傳感器機(jī)構(gòu)，并且包括多個(gè)覆蓋物模塊，該模塊包括一個(gè)或多個(gè)傳感器化覆蓋物模塊。每個(gè)傳感器化覆蓋物模塊包括多個(gè)主動(dòng)層和多個(gè)被動(dòng)層，包括：載荷承載結(jié)構(gòu)；緩沖層，與所述載荷承載結(jié)構(gòu)的外部側(cè)相關(guān)聯(lián)；壓阻接觸傳感器，在所述緩沖層之上，其包括設(shè)置在下導(dǎo)電層和上導(dǎo)電層之間的壓阻層；下覆蓋物層和上覆蓋物層，壓阻接觸傳感器設(shè)置在它們之間；電容性接近傳感器，設(shè)置在所述壓阻接觸傳感器之上，包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層，電絕緣材料的中間層設(shè)置在它們之間；外部覆蓋物層，在所述電容性接近傳感器之上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在工業(yè)制造部門中使用的自動(dòng)化裝置，并且已經(jīng)特別地參照在人類操作者與這樣的自動(dòng)化裝置之間合作的問題而開發(fā)本發(fā)明。本發(fā)明在機(jī)器人技術(shù)的領(lǐng)域中找到優(yōu)選的應(yīng)用，但是也能夠?qū)嵤┮员阌欣谠诠I(yè)制造部門中所使用的其他裝置。

背景技術(shù)

為了在制造工序中高效地利用自動(dòng)化的貢獻(xiàn)并且因此提高后者的效率，必需的是使得在人類操作者與自動(dòng)化裝置特別是機(jī)器人之間的互動(dòng)自然和安全。以該方式，能夠?qū)⒁筮^分復(fù)雜的自動(dòng)化的那些工序委托人類操作者，而將包括例如主要工作量、快速執(zhí)行、高精確度和高質(zhì)量的操作委托給自動(dòng)化裝置。

為了使得這些制造模態(tài)成為可能，需要提供使得人類與自動(dòng)化裝置的互動(dòng)自然和安全的解決方案。當(dāng)前為該目的所采用的方法基本上與被動(dòng)安全（passive safety）和主動(dòng)安全(active safety)的問題相關(guān)聯(lián)。

具體地參考工業(yè)機(jī)器人，與在人類操作者與機(jī)器人的操縱器(manipulator)之間互動(dòng)的被動(dòng)安全的增加相關(guān)聯(lián)的一套方法基本上目的在于修改后者的結(jié)構(gòu)和操作，以便于減小事故的可能性以及其嚴(yán)重程度。根據(jù)該方法，已經(jīng)例如提出了由輕質(zhì)結(jié)構(gòu)所區(qū)分的機(jī)器人操縱器，采用軟質(zhì)材料涂覆并且不具有尖銳的邊緣或拐角以便于最小化由對(duì)人類操作者的可能碰撞所引起的傷害。

與增加主動(dòng)安全相關(guān)聯(lián)的一套方法替代地關(guān)注基于專用傳感器系統(tǒng)的控制策略，目的在于確保對(duì)圍繞機(jī)器人操縱器的環(huán)境的持續(xù)監(jiān)控，以便于在潛在的危險(xiǎn)情況的情形中以動(dòng)態(tài)方式修改其行為，潛在的危險(xiǎn)情況諸如是在給定功能的執(zhí)行期間人類操作者接近操縱器或者在操作者與操縱器之間的接觸。當(dāng)前用于該目的的傳感器的類型基本上是以下傳感器：

－目的在于光學(xué)重構(gòu)操縱器周圍環(huán)境的幾何結(jié)構(gòu)的傳感器，諸如攝影機(jī)和激光掃描儀；

－目的在于識(shí)別在操縱器與人類操作者之間接觸或碰撞的電傳感器，諸如力傳感器或接觸傳感器；

－目的在于識(shí)別操縱器與人類操作者之間過分接近的電傳感器，諸如接近傳感器。

已經(jīng)提出了機(jī)器人，其中，在對(duì)應(yīng)操縱器的傳感器化覆蓋物或涂層中集成被動(dòng)安全和主動(dòng)安全兩個(gè)策略。這些覆蓋物通常由一類“皮膚”構(gòu)成，普遍由彈性屈服材料制成，包括操縱器的對(duì)應(yīng)部件并且集成了接觸傳感器和/或接近傳感器。

在操縱器的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)上安裝這些已知的覆蓋物通常是復(fù)雜的并且遠(yuǎn)離實(shí)際的。此外，在偶然故障的情形中覆蓋物或其一部分的移除或更換的對(duì)應(yīng)操作證明是耗時(shí)費(fèi)力的。

在工業(yè)制造的場(chǎng)境中所使用的、具有除了機(jī)器人之外的可移動(dòng)部件的自動(dòng)化裝置中也遇到了類似問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基本上目的在于提供一種用于自動(dòng)化工業(yè)裝置的傳感器化覆蓋物，特別是機(jī)器人，其對(duì)于前述缺點(diǎn)是免疫的，雖然確保了在裝置與人類操作者之間高度合作，但同時(shí)也確保了必需的安全要求。

將從下文中明確地顯現(xiàn)的該目的和其他目的仍然根據(jù)本發(fā)明由具有所附權(quán)利要求中所規(guī)定特性的用于自動(dòng)化工業(yè)裝置的傳感器化覆蓋物以及工業(yè)裝置而實(shí)現(xiàn)。

權(quán)利要求形成了在本文中關(guān)于本發(fā)明所提供的技術(shù)教導(dǎo)的整體部分。

附圖說明