[發明專利]一種應用于工業機器人的防碰撞裝置及防碰撞方法

有效

• 申請號: 201910689452.8
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN110341832B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 李鈺;唐鵬寶
• 申請（專利權）人: 南京涵銘置智能科技有限公司
• 主分類號: B62D63/04
• 分類號: B62D63/04;B62D63/02;B60T1/04
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

1.一種應用于工業機器人的防碰撞裝置，包括車體（1）以及設置在其下端起支撐作用的行走機構，所述行走機構包括緩沖架以及設置在緩沖架上用于支撐車體（1）行走的車輪（15）；

其特征在于，所述車體（1）表面呈圓柱形結構，所述車體（1）內部設有安裝腔，所述安裝腔內部設有用于通過接觸式檢測車體四周障礙物體并將接觸產生的反作用力進行傳遞以獲得車輪（15）剎車力的剎車機構；

所述剎車機構包括設置在安裝腔底部中間位置的升降套（9），所述升降套（9）內部滑動配合有升降柱（10），所述升降套（9）和升降柱（10）的截面都采用矩形結構或橢圓形結構，所述升降套（9）上端同軸設有錐形引導臺（5），所述錐形引導臺（5）下端外側陣列分布有若干個復位彈簧（8），所述復位彈簧（8）將錐形引導臺（5）與安裝腔底部連接；

所述車體（1）上端外側陣列分布有若干個伸縮套（19），所述伸縮套（19）中滑動配合有傳動柱（7），所述伸縮套（19）和傳動柱（7）的截面為矩形或橢圓形結構，所述傳動柱（7）外端部設有用于直接與障礙物觸碰的檢測板（20），所述傳動柱（7）內端與錐形引導臺（5）表面相抵，所述檢測板（20）與車體（1）表面之間通過收縮彈簧（21）連接；

所述傳動柱（7）內端部所在的錐形引導臺（5）表面設有用于檢測傳動柱（7）端部擠壓力的壓力檢測塊（11），所述壓力檢測塊（11）電性連接設置在安裝腔內頂部用于獲得壓力信息的處理器（2），所述處理器（2）的輸出端電性連接設置在安裝腔內頂部用于對錐形引導臺（5）頂部產生推力以使得升降柱（10）沿著升降套（9）向下滑動的輔助推動桿（4），所述輔助推動桿（4）的輸出端設有與錐形引導臺（5）頂部受力面相配合的推板；

所述升降柱（10）下端水平設有延伸至車輪（15）上方的連接桿（12），所述連接桿（12）末端設有用于抵住車輪（15）以實現剎車目的的剎車板（14）。

2.根據權利要求1所述的應用于工業機器人的防碰撞裝置，其特征在于，所述緩沖架包括設置在車體（1）下端兩個平行設置的固定塊（18），兩個固定塊（18）之間架設有至少兩根平行設置的滑動桿（13），兩個所述滑動桿（13）上滑動套設有滑動板（16），滑動板（16）與兩個固定塊（18）之間的滑動桿（13）上套設有緩沖彈簧（17），所述緩沖彈簧（17）兩端分別與固定塊（18）和滑動板（16）連接，所述滑動板（16）下端連接有安裝塊，所述安裝塊上轉動設有端部安裝有車輪的車軸。

3.根據權利要求1所述的應用于工業機器人的防碰撞裝置，其特征在于，所述壓力檢測塊（11）包括同軸設置在錐形引導臺（5）上方的環狀板，所述環狀板與錐形引導臺（5）之間設有若干個用于檢測壓力的壓力傳感器。

4.根據權利要求2所述的應用于工業機器人的防碰撞裝置，其特征在于，所述滑動桿（13）與水平面之間呈一定角度設置。

5.根據權利要求4所述的應用于工業機器人的防碰撞裝置，其特征在于，所述滑動桿（13）與水平面之間呈45度夾角設置。

6.根據權利要求1所述的應用于工業機器人的防碰撞裝置，其特征在于，所述伸縮套（19）和傳動柱（7）、所述升降套（9）和升降柱（10）的滑動面設有便于潤滑油存儲的潤滑油槽。

7.根據權利要求1所述的應用于工業機器人的防碰撞裝置，其特征在于，所述檢測板（20）為球形結構。

8.根據權利要求1所述的應用于工業機器人的防碰撞裝置，其特征在于，所述傳動柱（7）內端部通過固定轉軸（6）轉動設有用于抵住錐形引導臺（5）的引導輪（3）。

9.根據權利要求1-8任一所述的應用于工業機器人的防碰撞裝置的防碰撞方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過檢測板（20）產生作用力，在力的作用下，收縮彈簧（21）會發生形變，傳動柱（7）沿著伸縮套（19）滑動，進而對壓力檢測塊（11）表面產生擠壓力，由于錐形引導臺（5）表面的斜面結構，擠壓力會產生向下的分力，從而推動升降柱（10）沿著升降套（9）滑動，此時升降柱（10）沿著升降套（9）向下滑動進而使得連接桿（12）驅動剎車板（14）對車輪（15）產生擠壓力，以限制車輪（15）轉動；

步驟2：壓力檢測塊（11）檢測到壓力的時候，處理器（2）會收到相應的電信號，此時處理器（2）會控制輔助推動桿（4）伸長，進而對錐形引導臺（5）產生下壓力，從而阻止車體（1）發生直接碰撞。