一种基于声呐探测的机器人防撞系统技术方案

本发明专利技术涉及一种机器人安全设计方法，尤其涉及一种基于声呐探测的机器人防撞系统，在机器人关键部位设置声呐探测装置，在设定的阈值范围内分级做出保护动作。本发明专利技术的实施效果如下：1、与利用电机力矩、角度等信号检测碰撞事件并做出反应的碰撞算法相比，此时已经发生了碰撞，伤害已经造成，本发明专利技术引入声呐技术，在碰撞尚未发生时便做出反应，预防碰撞事件发生；2、与利用视觉系统防碰撞的方案相比，当前的视觉系统受光线的影响较大，很难做到准确的检测碰撞事件，而声呐技术则相对成熟；3、本发明专利技术通过优化传统类似方案的检测方式，达到可靠预防碰撞的效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种机器人安全设计方法，尤其涉及一种基于声呐探测的机器人防撞系统，在机器人关键部位设置声呐探测装置，在设定的阈值范围内分级做出保护动作。本专利技术的实施效果如下：1、与利用电机力矩、角度等信号检测碰撞事件并做出反应的碰撞算法相比，此时已经发生了碰撞，伤害已经造成，本专利技术引入声呐技术，在碰撞尚未发生时便做出反应，预防碰撞事件发生；2、与利用视觉系统防碰撞的方案相比，当前的视觉系统受光线的影响较大，很难做到准确的检测碰撞事件，而声呐技术则相对成熟；3、本专利技术通过优化传统类似方案的检测方式，达到可靠预防碰撞的效果。【专利说明】 一种基于声呐探测的机器人防撞系统
本专利技术涉及一种机器人安全设计方法，尤其涉及一种基于声呐探测的机器人防撞系统，在机器人关键部位设置声呐探测装置，在设定的阈值范围内分级做出保护动作。
技术介绍
随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深化，工业机器人已成为一种高新技术产业，为工业自动化水平发挥了巨大作用，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。一般地，机器人被广泛运用于电子产品中，如汽车工业、塑料工业、药品工业及食品工业等领域，用于完成搬取、装配、喷涂、焊接等操作，以代替人工操作，从而提尚生广效率。 机器人与人合作工作是机器人未来发展的方向，机器人是一个高速且力矩很大的设备，不解决好防撞问题则无法保障工作人员的安全。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术存在的不足，提供一种基于声呐探测的机器人防撞系统，运用声呐技术的防撞装置，可在机器人尚未碰撞到人体的情况下停止前进，保护人员安全。 为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案如下:一种基于声呐探测的机器人防撞系统，包括以下步骤:1)在机器人上装设声呐探测器，通过声呐探测器采集机器人运行方向信息；2)通过采集的信息测算机器人相对物体的距离，将声呐探测器的信息传送至防撞控制器;3)防撞控制器根据接受到的距离判断是否为危险距离，根据设定的阈值，发出下一步动作的指令，未达到危险距离，机器人正常运行，达到危险距离，发出保护动作的指令；4)保护动作分为2级；一级保护动作:达到一级保护动作的危险距离，控制器发出停止机器人动作的指令；二级保护动作:停止机器人动作指令无效，且与障碍物的距离达到二级保护动作的危险距离，则切断机器人电源。 进一步地，所述声呐探测器安装在机器人手臂的自由运动端。 进一步地，所述防撞控制器独立的控制器，位于机器人控制器的上级。 进一步地，所述阈值根据机器人或其部件的运行速度进行设定。 进一步地，所述防撞控制器与机器人主电源的断路器连接。 进一步地，所述声呐探测器为主动式探测器，与控制器直接通过通讯线连接，且通讯线装设有磁环。 本专利技术与现有技术相比较，本专利技术的实施效果如下:1、与利用电机力矩、角度等信号检测碰撞事件并做出反应的碰撞算法相比，此时已经发生了碰撞，伤害已经造成，本专利技术引入声呐技术，在碰撞尚未发生时便做出反应，预防碰撞事件发生；2、与利用视觉系统防碰撞的方案相比，当前的视觉系统受光线的影响较大，很难做到准确的检测碰撞事件，而声呐技术则相对成熟；3、本专利技术通过优化传统类似方案的检测方式，达到可靠预防碰撞的效果。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术所述一种基于声呐探测的机器人防撞系统结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合具体的实施例来说明本专利技术的内容。 如图1所示，为一种基于声呐探测的机器人防撞系统结构示意图，一种基于声呐探测的机器人防撞系统，包括以下步骤:1)在机器人上装设声呐探测器，通过声呐探测器采集机器人运行方向信息；2)通过采集的信息测算机器人相对物体的距离，将声呐探测器的信息传送至防撞控制器;3)防撞控制器根据接受到的距离判断是否为危险距离，根据设定的阈值，发出下一步动作的指令，未达到危险距离，机器人正常运行，达到危险距离，发出保护动作的指令；4)保护动作分为2级；一级保护动作:达到一级保护动作的危险距离，控制器发出停止机器人动作的指令；二级保护动作:停止机器人动作指令无效，且与障碍物的距离达到二级保护动作的危险距离，则切断机器人电源。 进一步地，所述声呐探测器安装在机器人手臂的自由运动端。 进一步地，所述防撞控制器独立的控制器，位于机器人控制器的上级。 进一步地，所述阈值根据机器人或其部件的运行速度进行设定。 进一步地，所述防撞控制器与机器人主电源的断路器连接。 进一步地，所述声呐探测器为主动式探测器，与控制器直接通过通讯线连接，且通讯线装设有磁环。 在机器人的关键部位，朝可能碰撞的方向放置声呐探测器，根据前方障碍物的距离大小，按既定阈值做出不同的保护策略；1、达到一级保护动作的危险距离，控制器发出停止机器人动作的指令；2、停止机器人动作指令无效，且与障碍物的距离达到二级保护动作的危险距离，则切断机器人电源。 以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【权利要求】1.一种基于声呐探测的机器人防撞系统，其特征在于，包括以下步骤: 1)在机器人上装设声呐探测器，通过声呐探测器采集机器人运行方向信息； 2)通过采集的信息测算机器人相对物体的距离，将声呐探测器的信息传送至防撞控制器; 3)防撞控制器根据接受到的距离判断是否为危险距离，根据设定的阈值，发出下一步动作的指令，未达到危险距离，机器人正常运行，达到危险距离，发出保护动作的指令； 4)保护动作分为2级；一级保护动作:达到一级保护动作的危险距离，控制器发出停止机器人动作的指令；二级保护动作:停止机器人动作指令无效，且与障碍物的距离达到二级保护动作的危险距离，则切断机器人电源。2.根据权利要求1所述一种基于声呐探测的机器人防撞系统，其特征在于，所述声呐探测器安装在机器人手臂的自由运动端。3.根据权利要求1所述一种基于声呐探测的机器人防撞系统，其特征在于，所述防撞控制器独立的控制器，位于机器人控制器的上级。4.根据权利要求1所述一种基于声呐探测的机器人防撞系统，其特征在于，所述阈值根据机器人或其部件的运行速度进行设定。5.根据权利要求1所述一种基于声呐探测的机器人防撞系统，其特征在于，所述防撞控制器与机器人主电源的断路器连接。6.根据权利要求1所述一种基于声呐探测的机器人防撞系统，其特征在于，所述声呐探测器为主动式探测器，与控制器直接通过通讯线连接，且通讯线装设有磁环。【文档编号】G01S15/93GK104515995SQ201410716060【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日 【专利技术者】王世佩 申请人:深圳控石智能系统有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于声呐探测的机器人防撞系统，其特征在于，包括以下步骤：1）在机器人上装设声呐探测器，通过声呐探测器采集机器人运行方向信息；2）通过采集的信息测算机器人相对物体的距离，将声呐探测器的信息传送至防撞控制器；3）防撞控制器根据接受到的距离判断是否为危险距离，根据设定的阈值，发出下一步动作的指令，未达到危险距离，机器人正常运行，达到危险距离，发出保护动作的指令；4）保护动作分为2级；一级保护动作：达到一级保护动作的危险距离，控制器发出停止机器人动作的指令；二级保护动作：停止机器人动作指令无效，且与障碍物的距离达到二级保护动作的危险距离，则切断机器人电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世佩，
申请(专利权)人：深圳控石智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44