[發(fā)明專利]一種用于醫(yī)療檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210279250.8
• 申請(qǐng)日: 2022-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN114789433A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周梅杰;王立剛;施成昊;于園園
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00;B25J15/08;B25J15/06
• 代理公司: 上海璀匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31367
• 代理人: 王文穎

1.一種用于醫(yī)療檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，包括外殼框架、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂、末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制單元、定位導(dǎo)航單元及安全檢測(cè)單元；所述外殼框架用于安裝移動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂、控制單元、定位導(dǎo)航單元及安全檢測(cè)單元；

所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于外殼框架下方，用于將整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)移動(dòng)到指定作業(yè)位置；通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)使機(jī)器人系統(tǒng)能夠自由的全向移動(dòng)和轉(zhuǎn)向，同時(shí)能夠適應(yīng)一定的地面環(huán)境，并進(jìn)行有效的簡(jiǎn)單越障；

所述機(jī)械臂設(shè)于外殼框架上，所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)于所述機(jī)械臂末端，根據(jù)控制單元輸入的指令，所述機(jī)械臂帶動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)的視覺標(biāo)定、物料取放及芯片吸合動(dòng)作，進(jìn)行整體分子診斷實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)作業(yè)工藝；

所述控制單元進(jìn)行機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)械臂的末端執(zhí)行控制和安全監(jiān)控處理，運(yùn)動(dòng)控制負(fù)責(zé)機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃；末端執(zhí)行控制負(fù)責(zé)系統(tǒng)作業(yè)工藝的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行物料的定位及取放；安全監(jiān)控處理負(fù)責(zé)接收外部設(shè)備信息及當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)并根據(jù)信息進(jìn)行處理，控制機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)指定動(dòng)作；

所述定位導(dǎo)航單元包括二維碼視覺傳感器、IMU傳感器和視覺相機(jī)，所述二維碼視覺傳感器和IMU傳感器用于獲取機(jī)器人系統(tǒng)在當(dāng)前環(huán)境中的位姿信息，進(jìn)行導(dǎo)航及定位糾偏；所述視覺相機(jī)用于機(jī)械臂末端的二次標(biāo)定與糾偏定位；

所述安全檢測(cè)單元用于檢測(cè)當(dāng)前機(jī)器人系統(tǒng)的安全狀態(tài)，檢測(cè)車身前方是否存在障礙物及車身是否產(chǎn)生碰撞，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果下發(fā)執(zhí)行相關(guān)的減速或停止操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼框架包括罩殼、設(shè)于罩殼內(nèi)的支撐架和設(shè)于支撐架底部的鈑金；所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于鈑金下方，所述鈑金覆蓋所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述支撐架頂部連接用于安裝機(jī)械臂的機(jī)械臂安裝底座；所述支撐架內(nèi)設(shè)有控制整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的工控機(jī)和控制所述機(jī)械臂的節(jié)卡機(jī)器人控制器，所述罩殼設(shè)為ABS塑料外殼對(duì)所述支撐架密封。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括四組獨(dú)立的伺服電機(jī)、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和麥克納姆輪，所述伺服電機(jī)通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)連接對(duì)應(yīng)的麥克納姆輪，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行全向移動(dòng)和轉(zhuǎn)向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械臂設(shè)為協(xié)作機(jī)械臂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括視覺相機(jī)、電動(dòng)吸盤和電動(dòng)夾爪，所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過三個(gè)檢測(cè)執(zhí)行裝置協(xié)同實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)作業(yè)工藝的應(yīng)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元遠(yuǎn)程連接有遙控手柄，所述遙控手柄由使用者進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控；所述控制單元讀取待識(shí)別及取放的取料信息，控制單元經(jīng)過分析處理下發(fā)執(zhí)行指令，控制機(jī)械臂移動(dòng)到特定位置，進(jìn)行設(shè)備定位及物料取放的工藝流程。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的復(fù)合機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述安全檢測(cè)單元包括二維激光傳感器、超聲波傳感器、安全觸邊、急停開關(guān)按鈕、燈帶及語音播報(bào)模塊；所述激光傳感器檢測(cè)平面上360°范圍內(nèi)的障礙物；所述安全檢測(cè)單元根據(jù)障礙物距離分別設(shè)置減速區(qū)及停障區(qū)，對(duì)于遠(yuǎn)處的障礙物，由所述二維激光傳感器及所述超聲波傳感器檢測(cè)判斷進(jìn)入減速區(qū)后，由所述控制單元下發(fā)指令控制機(jī)器人系統(tǒng)執(zhí)行減速動(dòng)作；對(duì)于較近距離內(nèi)的障礙物，由所述二維激光傳感器及所述超聲波傳感器檢測(cè)進(jìn)入停障區(qū)后，由所述控制單元控制機(jī)器人系統(tǒng)執(zhí)行停障動(dòng)作；所述安全觸邊用于檢測(cè)是否與周邊障礙物產(chǎn)生碰撞；所述急停開關(guān)按鈕用于緊急情況下的人工安全確認(rèn)，由人工拍下，由所述控制單元下發(fā)指令控制機(jī)器人系統(tǒng)執(zhí)行緊急停止動(dòng)作；所述燈帶及語音播報(bào)模塊由所述控制單元控制根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)顯示不同的顏色及播報(bào)不同的語音信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)于周邊作業(yè)人員的安全警示。