机器人安全控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及机器人控制领域，公开了一种机器人安全控制系统及方法。其中，机器人安全控制系统包括：掉电检测模块、掉电保持模块、机器人控制模块与机器人电源模块；掉电检测模块、机器人电源模块分别与三相交流电源、机器人控制模块电连接，机器人电源模块用于给机器人控制模块供电；掉电检测模块用于在检测到三相交流电源掉电时，发出信号给机器人控制模块，以便于机器人控制模块在接收到信号时，进行数据存储，并控制机器人本体执行抱闸操作；掉电保持模块与三相交流电源、机器人控制模块、机器人电源模块电连接，用于在机器人电源模块的电压低于预设阈值时，给机器人控制模块供电，从而有效地提高了机器人控制的可靠性与安全性。

【技术实现步骤摘要】
机器人安全控制系统及方法
本专利技术涉及机器人控制领域，特别涉及机器人安全控制系统及方法。
技术介绍
近些年来，机器人技术及其产品发展很快，它对于提高生产自动化水平、劳动生产率和经济效益，保证产品质量，改善劳动条件等方面的作用日益显著。目前，机器人作为一台具有多个自由度运转的设备，其使用的稳定性和安全性也越来越被人们所重视。在现有技术中，在机器人使用的过程中，会对机器人的动力来源--三相交流电源进行检测，以便于操作人员能够在三相交流电源掉电的情况下，及时地采取安全保护措施，保证自身以及设备的安全。但是，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中，在检测到三相交流电源掉电的情况下，需要操作人员手动地触发机器人本体执行抱闸操作，危险性较大，对操作人员的技术要求较高，且操作较为繁琐。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种机器人安全控制系统及方法，使得三相交流电源掉电时，机器人控制模块能够及时地进行数据存储，以避免数据丢失。并且，机器人控制模块能够及时地控制机器人本体执行抱闸操作，有效地提高了机器人控制的可靠性与安全性。第一方面，本专利技术的实施方式提供了一种机器人安全控制系统，包括：掉电检测模块、掉电保持模块、机器人控制模块以及机器人电源模块；机器人电源模块与三相交流电源以及机器人控制模块电连接，用于给机器人控制模块供电；掉电检测模块与三相交流电源以及机器人控制模块电连接，用于在检测到三相交流电源掉电时，发出信号给机器人控制模块；机器人控制模块用于在接收到信号时，进行数据存储，并控制机器人本体执行抱闸操作；掉电保持模块分别与三相交流电源、机器人控制模块以及机器人电源模块电连接，用于在机器人电源模块的电压低于预设阈值时，给机器人控制模块供电。第二方面，本专利技术的实施方式提供了一种机器人安全控制方法，应用于上述的机器人安全控制系统，包括：当掉电检测模块检测到三相交流电源掉电时，发送信号给机器人控制模块；机器人控制模块在接收到来自掉电检测模块的信号时，进行数据存储，并控制机器人本体执行抱闸操作；其中，在机器人电源模块的电压低于预设阈值时，掉电保持模块给机器人控制模块供电。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，在三相交流电源正常时，由机器人电源模块对机器人控制模块进行供电，以保证机器人的正常工作。在三相交流电源掉电时，掉电检测模块会检测到三相交流电源的异常情况，并发出信号给机器人控制模块，以便于机器人控制模块在接收到来自掉电检测模块的信号时，能够及时地进行数据存储，并控制机器人本体执行抱闸操作，不仅避免了数据的丢失，而且保证了操作人员以及设备的安全。由于在三相交流电源掉电时，机器人电源模块失去了三相交流电源的供电，电压会降低，很可能出现机器人控制模块的供电电压不够，机器人控制模块无法正常工作的情况，因此，当机器人电源模块的电压低于预设阈值时，会由掉电保持模块对机器人控制模块进行供电，相当于设置了一个“备用电源”，从而能够保证机器人控制模块的正常工作，完成数据存储以及对机器人本体执行抱闸操作的控制，有效地提高了机器人控制的可靠性与安全性。另外，机器人安全控制系统还包括安全回路检测模块；安全回路检测模块与机器人控制模块的各安全回路电连接，用于在检测到某一安全回路出现异常时，令机器人控制模块控制机器人本体不运转。这样，利用安全回路检测模块对机器人是否出现异常进行检测，以便于在机器人本体运转工作的情况下，在检测到机器人出现异常时，能够及时地控制机器人本体停止运转；在重启机器人本体的情况下，在检测到机器人出现异常时，能够控制机器人本体不予以启动运转，从而进一步地提高了机器人控制的可靠性与安全性。另外，掉电检测模块包括：第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一整流模块以及第二整流模块；第一整流模块的第一输入端与三相交流电源的第一相电源电连接，第二输入端与三相交流电源的第二相电源电连接；第一光电耦合器的第一输入端与第一整流模块的第一输出端电连接，第二输入端与第一整流模块的第二输出端电连接；第一光电耦合器的输出端与机器人控制模块电连接；第二整流模块的第一输入端与三相交流电源的第二相电源电连接，第二输入端与三相交流电源的第三相电源电连接；第二光电耦合器的第一输入端与第二整流模块的第一输出端电连接，第二输入端与第二整流模块的第二输出端电连接；第二光电耦合器的输出端与机器人控制模块电连接。提供了掉电检测模块的一种具体实现形式，增加了本专利技术实施方式的可行性。另外，第一整流模块包括：第一桥式整流电路以及第一分压电阻电路；第一分压电阻电路的第一输入端与三相交流电源的第一相电源电连接，第二输入端与三相交流电源的第二相电源电连接；第一分压电阻电路的第一输出端与第一桥式整流电路的第一输入端电连接，第二输出端与第一桥式整流电路的第二输入端电连接。提供了第一整流模块的一种具体实现形式，增加了本专利技术实施方式的可行性。另外，掉电检测模块还包括：第一稳压二极管以及第二稳压二极管；第一稳压二极管的负极与第一光电耦合器的第一输入端电连接，正极与第一整流模块的第一输出端电连接；第二稳压二极管的负极与第二光电耦合器的第一输入端电连接，正极与第二整流模块的第一输出端电连接。这样，利用第一、第二稳压二极管，为第一光电耦合器以及第二光电耦合器的导通设置一定的阈值，能够降低第一光电耦合器以及第二光电耦合器误触发的可能性，提高掉电检测模块的检测精度。另外，掉电检测模块还包括：第一电阻以及第二电阻；第一电阻的一端与第一稳压二极管的负极电连接，另一端与第一光电耦合器的第一输入端电连接；第二电阻的一端与第二稳压二极管的负极电连接，另一端与第二光电耦合器的第一输入端电连接。利用第一电阻以及第二电阻作为限流电阻，能够限制流经第一光电耦合器以及第二光电耦合器的电流，以避免电流过大造成第一光电耦合器以及第二光电耦合器损坏的情况。另外，掉电保持模块包括：储能模块以及电源管理模块；储能模块并联在三相交流电源以及电源管理模块之间；电源管理模块还与机器人电源模块以及机器人控制模块电连接；其中，电源管理模块用于在机器人电源模块的电压低于预设阈值时，利用储能模块给机器人控制模块供电。提供了掉电保持模块的一种具体实现形式，增加了本专利技术实施方式的可行性。另外，电源管理模块包括：电源控制单元、第三二极管以及第四二极管；其中，储能模块并联在三相交流电源以及电源控制单元之间；电源控制单元与第三二极管的正极电连接；第三二极管的负极与第四二极管的负极电连接，并与机器人控制模块电连接；第四二极管的正极与机器人电源模块电连接。提供了电源管理模块的一种具体实现形式，增加了本专利技术实施方式的可行性，且成本较低。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式中机器人安全控制系统的结构示意图；图2是根据本专利技术第一实施方式中掉电检测模块的结构示意图；图3是根据本专利技术第一实施方式中掉电检测模块的一种具体结构图；图4是根据本专利技术第一实施方式中掉电检测模块的另一种具体结构图；图5是根据本专利技术第一实施方式中掉电保持模块的结构示意图；图6是根据本专利技术第一实施方式中掉电保持模块工作的时序图；图7是根据本专利技术第二实施方式中机器人安全控制系统的结构示意图；图8是根据本专利技术第三实施方式中机器人安全控制方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人安全控制系统，其特征在于，包括：掉电检测模块、掉电保持模块、机器人控制模块以及机器人电源模块；所述机器人电源模块与三相交流电源以及机器人控制模块电连接，用于给所述机器人控制模块供电；所述掉电检测模块与所述三相交流电源以及所述机器人控制模块电连接，用于在检测到所述三相交流电源掉电时，发出信号给所述机器人控制模块；所述机器人控制模块用于在接收到所述信号时，进行数据存储，并控制机器人本体执行抱闸操作；所述掉电保持模块分别与所述三相交流电源、机器人控制模块以及所述机器人电源模块电连接，用于在所述机器人电源模块的电压低于预设阈值时，给所述机器人控制模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种机器人安全控制系统，其特征在于，包括：掉电检测模块、掉电保持模块、机器人控制模块以及机器人电源模块；所述机器人电源模块与三相交流电源以及机器人控制模块电连接，用于给所述机器人控制模块供电；所述掉电检测模块与所述三相交流电源以及所述机器人控制模块电连接，用于在检测到所述三相交流电源掉电时，发出信号给所述机器人控制模块；所述机器人控制模块用于在接收到所述信号时，进行数据存储，并控制机器人本体执行抱闸操作；所述掉电保持模块分别与所述三相交流电源、机器人控制模块以及所述机器人电源模块电连接，用于在所述机器人电源模块的电压低于预设阈值时，给所述机器人控制模块供电。2.根据权利要求1所述的机器人安全控制系统，其特征在于，还包括安全回路检测模块；所述安全回路检测模块与所述机器人控制模块的各安全回路电连接，用于在检测到某一安全回路出现异常时，令所述机器人控制模块控制所述机器人本体不运转。3.根据权利要求1所述的机器人安全控制系统，其特征在于，所述掉电检测模块包括：第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一整流模块以及第二整流模块；所述第一整流模块的第一输入端与所述三相交流电源的第一相电源电连接，第二输入端与所述三相交流电源的第二相电源电连接；所述第一光电耦合器的第一输入端与所述第一整流模块的第一输出端电连接，第二输入端与所述第一整流模块的第二输出端电连接；所述第二整流模块的第一输入端与所述三相交流电源的第二相电源电连接，第二输入端与所述三相交流电源的第三相电源电连接；所述第二光电耦合器的第一输入端与所述第二整流模块的第一输出端电连接，第二输入端与所述第二整流模块的第二输出端电连接；所述第一光电耦合器的输出端与所述第二光电耦合器的输出端电连接，且与所述机器人控制模块电连接。4.根据权利要求3所述的机器人安全控制系统，其特征在于，所述第一整流模块包括：第一桥式整流电路以及第一分压电阻电路；所述第一分压电阻电路的第一输入端与所述三相交流电源的第一相电源电连接，第二输入端与所述三相交流电源的第二相电源电连接；所述第一分压电阻电路的第一输出端与所述第一桥式整流电路的第一输入端电连接，第二输出端与所述第一桥式整流电路的第二输入端电连接。5.根据权利要求3所述的机器人安全控制系统，其特征在于，所述掉电检测模块还包括：第一稳压二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐沈健，李鹏，徐凯，陈魁，
申请(专利权)人：上海新时达电气股份有限公司，上海新时达机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31