[發明專利]包括能夠通過彎曲延展或收回的保護裝置的執行器裝置

有效

• 申請號: 201880050513.X
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN110997253B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: J-M·德托雷;F·德拉戈;T·特拉巴托尼
• 申請（專利權）人: 米其林集團總公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J19/06;B25J15/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明涉及一種執行器裝置(10)，其能夠通過諸如機械臂(2)的自動化系統移動或定向，所述執行器裝置包括基部(22)、從所述基部(22)沿縱向軸線(6)延伸的執行器(20)、以及保護裝置(5)，所述保護裝置(5)通過致動器(7)從收回狀態轉變到圍繞執行器展開的狀態，反之亦然。根據本發明，所述保護裝置(5)包括柔性增強件(50)，所述保護裝置在增強件的彎曲作用下從收回狀態轉變到圍繞執行器(20)展開的狀態，或者反之亦然，并且所述致動器(7)與所述增強件(50)協作，使得當致動器從第一狀態轉變為第二狀態時，所述增強件彎曲得越多，而當致動器從第二狀態轉變為第一狀態時，所述增強件彎曲得越少。

技術領域

本發明屬于工業機器人技術領域，更具體地，屬于協作機器人技術領域。

背景技術

工業機器人是能夠使用通常被稱為執行器的工具執行各種任務的自動化裝置。如果執行器是機械手，則工業機器人可以包括能夠以多個自由度移動和定向執行器或物體的機械臂。

這樣的機器人通常具有高動態能力特性，或者換句話說，具有以達到6m.s^-1的速度操縱從幾千克到幾百千克的載荷的能力。因此，它需要被安全罩包圍，以允許機器人移動而沒有與操作者發生碰撞的風險。

協作機器人是指安裝在與操作者共享的工作空間中的工業機器人，因此不具有插置的安全罩。例如，協作機器人代替或協助操作者重復處理載荷或執行疲倦和/或容易導致肌肉骨骼疾病的任務。

因為協作機器人的工作空間與操作者共享，所以確實存在機器人和操作者之間發生碰撞的風險。因此，嘗試降低碰撞后果的嚴重性，尤其是降低致傷的風險。為此，協作機器人具有較低的動態能力特性，即能夠以達到1m.s^-1的速度處理幾千克的載荷。因此，公認的碰撞能量在0.2J到2.5J的范圍內變化。最后，它們被設計為如果它們與操作者碰撞則變得固定不動，特別是在檢測到機器人致動器提供的力突然變化的情況下。

然而，即使當機器人的動能較低時，如果機器人的執行器或被操縱的物體包括例如尖銳的邊緣，與操作者的碰撞仍然具有致傷的風險。

申請DE?102008004037描述了一種網狀結構，其構成了圍繞執行器的保護外罩。外罩可以保護操作者免受與執行器的低速碰撞。但是，當機器人執行任務或移動時，外罩相對于執行器是固定的。換句話說，執行器構件必須是諸如光學傳感器之類的能夠遠程執行其效應的工具，并且這限制了應用保護外罩的選擇。

通過申請DE?102012217764提供了對該問題的一種解決方案，該申請描述了一種用于保護工具的保護結構，其能夠在致動器的作用下在工具被覆蓋的位置和工具解除覆蓋的位置之間移動。這樣，可以保護操作者在機器人執行任務時不會與工具發生碰撞。然而，覆蓋工具的保護結構是剛性的，因為其被設計為保護工具免受其環境中的某些元件的碰撞，該機器人具有高動態能力特性。結果，保護結構和操作者之間的碰撞仍然具有致傷的風險。

發明內容

本發明的一個目的是克服上述文獻的缺點，并提供一種新穎的解決方案，以使得有可能消除協作機器人的執行器與操作者之間直接碰撞的風險，并降低與保護裝置發生碰撞的情況下致傷的風險。

通過本發明提出的一種執行器裝置實現了該目的，該執行器裝置能夠通過諸如機械臂的自動化系統移動或定向，所述執行器裝置包括基部、從所述基部沿縱向軸線延伸的執行器、以及保護裝置，所述保護裝置通過致動器從收回狀態轉變到圍繞執行器展開的狀態，反之亦然，所述保護裝置以與執行器一起移動和/或定向的方式固定到所述基部，所述執行器裝置的特征在于，所述保護裝置包括柔性框架，所述保護裝置在框架的彎曲作用下從收回狀態轉變到圍繞執行器展開的狀態，或者從圍繞執行器展開的狀態轉變到收回狀態，并且所述致動器與所述框架以這樣的方式協作，即，當致動器從第一狀態轉變為第二狀態時，所述框架進一步彎曲，而當致動器從第二狀態轉變為第一狀態時，所述框架彎曲得不多。