[發明專利]一種機械手安全避障檢測與報警系統及其操作方法

在審

• 申請號: 201811654677.1
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109544872A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 付澤民;吳力杰;喬濤濤;石博文;趙志繁
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18;G08C17/02;G01S17/08;B25J19/02;B25J9/16
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種機械手安全避障檢測與報警系統，其特征在于，包括距離檢測系統，數據處理模塊和報警與顯示系統；

所述距離檢測系統包括距離檢測裝置、檢測無線通訊裝置和檢測控制器，所述距離檢測裝置和檢測無線通訊裝置均與所述檢測控制器電連接；所述距離檢測裝置用于采集周圍障礙物的信息，所述檢測無線通訊裝置用于將通過所述數據處理模塊計算處理后的信息傳輸給所述報警與顯示系統和終端；

所述報警與顯示系統包括報警無線通訊裝置、報警控制器、報警器、顯示器和手動控制按鈕；所述報警無線通訊裝置與所述檢測無線通訊裝置相連；所述報警無線通訊裝置、報警器、顯示器和手動控制按鈕均分別與所述報警控制器相連；

所述報警控制器接收到機械手與障礙物的距離信息，經判斷后發出相應的避障指令給機械手，同時在所述顯示器、報警器上顯示相應信息。

2.根據權利要求1所述的機械手安全避障檢測與報警系統，其特征在于，所述距離檢測裝置為紅外測距傳感器。

3.根據權利要求2所述的機械手安全避障檢測與報警系統，其特征在于，所述距離檢測裝置由若干個所述紅外測距傳感器組成。

4.根據權利要求3所述的機械手安全避障檢測與報警系統，其特征在于，所述紅外測距傳感器的紅外線發射頻率為40KHz，經過障礙物反射后接受反射信號，并且將其轉換為電信號，檢測出前后時間差，即可得出距離。

5.根據權利要求1所述的機械手安全避障檢測與報警系統，其特征在于，所述報警無線通訊裝置和所述檢測無線通訊裝置均為無線信號收發器。

6.根據權利要求1至5任意一項所述的機械手安全避障檢測與報警系統的操作方法，其特征在于，具體方法如下：

在正常工作時，系統根據出發點到目標點的位置和環境狀況進行路徑規劃，所述檢測控制器控制所述紅外測距傳感器采集機器手和障礙物之間的相對距離信息，所述檢測無線通訊裝置將通過所述數據處理模塊計算處理后的信息傳輸給所述報警與顯示系統和終端，當相對距離在初級安全距離的范圍內時，系統不會干涉機械手臂當前的運動；當相對距離觸發初級安全距離值，又處于避障算法的作用盲區時，系統發出指令讓機械手轉向避障直至恢復初級安全距離，在確定沒有障礙物之后，在此基礎上繼續執行避障算法指令，控制機械手運動，整個過程障礙物與機械手的距離數值通過控制終端的所述顯示器實時顯示；

為避免系統在避障過程中因為控制漏洞導致初級安全距離被突破的情況發生，當所述紅外測距傳感器測得的相對距離小于初級安全距離且到達極限安全距離時，所述檢測控制器發出嚴重安全警告信號，通過所述檢測無線通訊裝置與所述報警無線通訊裝置將該警告信號傳輸給所述報警控制器，所述報警控制器控制所述報警器開始報警，同時自動發出急停或是斷電指令，同時操作人員也能通過所述手動控制按鈕進行急停以及對設備進行狀態恢復控制；

當機械手對避障指令執行不到位時，所述檢測控制器將再次發出緊急安全警報，然后通過所述報警控制器給機器人發送斷電急停指令，避免碰撞。