[發(fā)明專利]一種機(jī)械手安全避障檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)及其操作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811654677.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109544872A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付澤民;吳力杰;喬濤濤;石博文;趙志繁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08B21/18
• 分類號(hào): G08B21/18;G08C17/02;G01S17/08;B25J19/02;B25J9/16
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)械手安全避障檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括距離檢測(cè)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警與顯示系統(tǒng)；所述距離檢測(cè)系統(tǒng)包括距離檢測(cè)裝置、檢測(cè)無(wú)線通訊裝置和檢測(cè)控制器，距離檢測(cè)裝置和檢測(cè)無(wú)線通訊裝置均與檢測(cè)控制器電連接；距離檢測(cè)裝置用于采集周圍障礙物的信息，檢測(cè)無(wú)線通訊裝置用于將信息傳輸給所述報(bào)警與顯示系統(tǒng)和終端；所述報(bào)警與顯示系統(tǒng)包括報(bào)警無(wú)線通訊裝置、報(bào)警控制器、報(bào)警器、顯示器和手動(dòng)控制按鈕；報(bào)警無(wú)線通訊裝置與檢測(cè)無(wú)線通訊裝置相連；報(bào)警無(wú)線通訊裝置、報(bào)警器、顯示器和手動(dòng)控制按鈕均分別與所述報(bào)警控制器相連；報(bào)警控制器發(fā)出相應(yīng)的避障指令給機(jī)械手，同時(shí)在所述顯示器、報(bào)警器上顯示相應(yīng)信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種機(jī)械手安全避障檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)及其操作方法。

背景技術(shù)

在板材成形加工制造領(lǐng)域，板材的安全上料問(wèn)題是十分重要的，在早期的板材成形加工制造領(lǐng)域基本依靠人工將板材搬運(yùn)到壓力機(jī)或者折彎?rùn)C(jī)的上料口，但是這種壓力機(jī)和折彎?rùn)C(jī)的轉(zhuǎn)速快、工作壓力大，稍有不慎就會(huì)給操作人員造成嚴(yán)重的人身傷害。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前大都采用機(jī)械手來(lái)代替較為危險(xiǎn)的人工上料，但是由于缺少精準(zhǔn)可靠的安全避障檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)，機(jī)械手在代替人工上料的過(guò)程中不能像人類這樣多感官協(xié)調(diào)工作，尤其是當(dāng)機(jī)械手運(yùn)行至避障算法的作用盲區(qū)時(shí)，存在與板材或周圍其他物品碰撞的隱患，甚至?xí)斐扇松韨κ鹿省６椰F(xiàn)有的機(jī)械手避障檢測(cè)系統(tǒng)調(diào)試操作復(fù)雜，不便于人工智能控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可以靠系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)和控制器手動(dòng)觸發(fā)方式雙重保障機(jī)械手運(yùn)行安全，調(diào)試操作更為簡(jiǎn)易且可靠，便于人工遠(yuǎn)程控制的機(jī)械手安全避障檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)及其操作方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種機(jī)械手安全避障檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括距離檢測(cè)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警與顯示系統(tǒng)；

所述距離檢測(cè)系統(tǒng)包括距離檢測(cè)裝置、檢測(cè)無(wú)線通訊裝置和檢測(cè)控制器，所述距離檢測(cè)裝置和檢測(cè)無(wú)線通訊裝置均與所述檢測(cè)控制器電連接；所述距離檢測(cè)裝置用于采集周圍障礙物的信息，所述檢測(cè)無(wú)線通訊裝置用于將通過(guò)所述數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算處理后的信息傳輸給所述報(bào)警與顯示系統(tǒng)和終端；

所述報(bào)警與顯示系統(tǒng)包括報(bào)警無(wú)線通訊裝置、報(bào)警控制器、報(bào)警器、顯示器和手動(dòng)控制按鈕；所述報(bào)警無(wú)線通訊裝置與所述檢測(cè)無(wú)線通訊裝置相連；所述報(bào)警無(wú)線通訊裝置、報(bào)警器、顯示器和手動(dòng)控制按鈕均分別與所述報(bào)警控制器相連；

所述報(bào)警控制器接收到機(jī)械手與障礙物的距離信息，經(jīng)判斷后發(fā)出相應(yīng)的避障指令給機(jī)械手，同時(shí)在所述顯示器、報(bào)警器上顯示相應(yīng)信息。

優(yōu)選地，所述距離檢測(cè)裝置為紅外測(cè)距傳感器。

優(yōu)選地，所述距離檢測(cè)裝置由若干個(gè)所述紅外測(cè)距傳感器組成。

優(yōu)選地，所述紅外測(cè)距傳感器的紅外線發(fā)射頻率為40KHz，經(jīng)過(guò)障礙物反射后接受反射信號(hào)，并且將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，檢測(cè)出前后時(shí)間差，即可得出距離。

優(yōu)選地，所述報(bào)警無(wú)線通訊裝置和所述檢測(cè)無(wú)線通訊裝置均為無(wú)線信號(hào)收發(fā)器。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述的機(jī)械手安全避障檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的操作方法，其特征在于，具體方法如下：

在正常工作時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)出發(fā)點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的位置和環(huán)境狀況進(jìn)行路徑規(guī)劃，所述檢測(cè)控制器控制所述紅外測(cè)距傳感器采集機(jī)器手和障礙物之間的相對(duì)距離信息，所述檢測(cè)無(wú)線通訊裝置將通過(guò)所述數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算處理后的信息傳輸給所述報(bào)警與顯示系統(tǒng)和終端，當(dāng)相對(duì)距離在初級(jí)安全距離的范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)干涉機(jī)械手臂當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)；當(dāng)相對(duì)距離觸發(fā)初級(jí)安全距離值，又處于避障算法的作用盲區(qū)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出指令讓機(jī)械手轉(zhuǎn)向避障直至恢復(fù)初級(jí)安全距離，在確定沒(méi)有障礙物之后，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)執(zhí)行避障算法指令，控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程障礙物與機(jī)械手的距離數(shù)值通過(guò)控制終端的所述顯示器實(shí)時(shí)顯示；