配备以保护电位为参考的元器件和电容检测装置的机器人制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种机器人(300)，其包括电容检测电极(118)；和至少一个电极化装置(1202)，用于在称为工作频率的频率下以与一般地电位(MG)不同的第一交变电位使测量电极(118)极化。所述机器人的特征在于，对于外壁(1041、1141)至少部分不导电的被称为装配子部件(104、114)的至少一个子部件，所述至少一个极化装置(1202)还设置为在所述工作频率下以与所述第一电位相同或基本相同的称为保护电位的交变电位(VG)对所述装配子部件(104、114)的电元器件(1042、1142)进行电保护。

Robot equipped with components and capacitance detection devices for reference of protection potential

The invention relates to a robot (300) comprising a capacitive detection electrode (118) and at least one electrochemical device (1202) for polarizing the measurement electrode (118) at a frequency called working frequency at a first alternating potential different from the general ground potential (MG). The robot is characterized in that, for at least one sub-component called assembly sub-component (104, 114) whose outer walls (1041, 1141) are at least partially non-conductive, the at least one polarization device (1202) is also set as an electrical appliance for the assembly sub-component (104, 114) at the said working frequency with an alternating potential (VG) called protection potential (VG) which is the same or basically the same as the first potential. Units (1042, 1142) are electrically protected.

【技术实现步骤摘要】
配备以保护电位为参考的元器件和电容检测装置的机器人
本专利技术涉及一种机器人，其配备有电容检测装置，并且该机器人的至少一个电元器件以与一般地电位不同的保护电位为参考。本专利技术的领域非限制性地为机器人学领域，特别是工业机器人学或服务机器人领域，例如医疗或家用机器人或协作机器人(也称为“合作机器人”)的领域。
技术介绍
工业或家用机器人(特别是合作机器人)通常包括主体，主体上固定有以工具或工具保持器形式呈现的功能头，允许其在环境中执行一个或更多个任务。这些机器人以完全自主或者以协助人或操作员的方式参与了越来越多的应用。这些机器人通常配备有传感器，传感器允许机器人检测位于其环境中的物体和人，以确保机器人和附近物体和人的安全。可以使用电容检测电极来提供这些传感器。然而，专利技术人已经注意到，在某些情况下，机器人外壁所配备的电容电极检测到位于机器人自身中的电元器件，特别是当机器人是包括几个铰接分段的机器人化手臂时。这种检测(以下称为“自检测”)限制了机器人的操作范围。事实上，这种自检测可能会掩盖接近机器人的物体或人的存在并阻止其被检测到，这从安全的角度来看是不可接受的。因此，在某些情况下，出于安全考虑，机器人可能会将自己置于降级操作模式或者不必要地停下。本专利技术的目的是克服这个缺点。本专利技术的另一目的是提出一种配备有更高效的检测功能的机器人。本专利技术的另一目的是提出一种配备有避免自检测的检测功能的机器人。本专利技术的另一目的是提出一种配备有不限制机器人的操作范围并且不会对机器人的操作产生不利影响的检测功能的机器人。
技术实现思路
这些目的中的至少一个是利用包括一个或更多个子部件的机器人实现的，所述子部件中的至少一个称为装配子部件，包括设置在所述子部件中的至少一个电元器件，所述机器人还包括：-对于称为配备子部件的至少一个子部件，设置在所述子部件的外壁上或中的称为测量电极的至少一个电容检测电极，特别是在所述外壁导电时与所述外壁电隔离的电容检测电极，-至少一个电极化装置，用于在称为工作频率的频率下以与一般地电位不同的第一交变电位使所述至少一个测量电极极化，以及-称为检测单元的至少一个电子单元，用于测量与所述至少一个测量电极和附近物体之间的称为电极-物体电容的耦合电容有关的信号；其特征在于，对于外壁至少部分不导电的至少一个装配子部件，至少一个极化装置还设置成在所述工作频率下以与所述第一电位相同或基本相同的称为保护电位的交变电位(VG)对所述装配子部件的至少一个电元器件进行电保护。当以例如与保护电位不同的一般地电位(MG)等电位为参考的电元器件位于外壁不导电的子部件中时，该电元器件能够被机器人所配备的测量电极检测到，导致自检测。本专利技术提出了通过在保护电位(VG)下对这种电元器件进行电保护，使得其对机器人所配备的电容检测电极变得电气上不可见来克服该缺陷。因此，在保护电位下受保护的这种元器件不会被测量电极检测为附近物体。根据本专利技术的机器人因此配备有更高效的检测功能，其不限制机器人的操作范围。对电元器件进行电保护意味着确保附近元器件似乎在保护电位下被整体极化。如下面将解释的，这能够通过例如极化或者将其包含在在保护电位下极化的外壳中来实现。在保护电位下使元件极化的事实使得能够避免发生泄漏或电容检测电极和保护电位下的这些元器件之间的杂散电容。因此，这些保护元件的存在使得能够优化电容检测范围，并且使其对其环境不敏感。在本申请中，当两个交变电位在给定频率下包括相同或相似的交流分量时，这两个交变电位在所述频率下是相同的。因此，在所述频率下，两个相同电位中的至少一个还能够包括直流分量和/或具有与所述给定频率不同的频率的交流分量。类似地，当两个交变电位在工作频率下不具有相同或相似的交流分量时，这两个交变电位在所述工作频率下是不同的。在本申请中，术语“地电位”或“一般地电位”表示电子单元、机器人或其环境的参考电位，能够是例如地面电位或地电位。该地电位能够对应于地面电位或与地面电位相连或不相连的另一电位。此外，应该注意，通常而言，与特定电位(电浮体)不直接电接触的物体倾向于在其环境中存在的其他物体(例如地球或电极)的电位下通过电容耦合而被极化，只要这些物体与环境(或电极)的物体之间的重叠区域的表面足够大。在本申请中，“物体”表示可位于机器人环境中的任何物体或人。在根据本专利技术的机器人中，所述机器人的至少一个子部件可以不包括测量电极。在这种情况下，该子部件被称为“非配备子部件”。可替代地，所述机器人的每个子部件能够包括至少一个测量电极。在这种情况下，该子部件被称为“配备子部件”。在根据本专利技术的机器人中，至少一个子部件能够包括布置在所述子部件中的至少一个电元器件或元件。在这种情况下，所述子部件称为“装配子部件”。通常，该电元器件或元件以例如与其供电装置的参考电位对应的电位为电参考。该参考电位能够是例如地电位，或者，在本专利技术的某些实施例中，是保护电位。这种电元器件或元件能够是或包括电动机、传感器、致动器等。例如，当子部件是铰接接口(也称为铰接件)时，所述接口能够包括电动机。当子部件是分段时，所述分段能够包括电子模块或传感器。当子部件是功能头时，所述功能头能够包括对工具、传感器等进行致动的电动机。子部件的外壁能够由一个或更多个装饰元件形成。子部件的外壁能够是所述子部件的刚性或非刚性外壳。有利地，其至少一个电元器件在保护电位下受到电保护的至少一个装配子部件能够包括如下的保护体或壁：-围绕所述至少一个电元器件设置，并且-由至少一个极化装置在保护电位下极化。换言之，在该实施例中，电元器件通过在保护电位(VG)下被极化的保护体(或壁)而在所述保护电位下受保护。这种在保护电位下被极化的保护体使得能够使子部件的电元器件对于电容检测功能不可见。可替代地，或者此外，根据本专利技术的机器人，对于至少一个装配子部件，能够包括通过至少一个极化装置在保护电位下电极化或者以保护电位为参考以便在保护电位下受到电保护的至少一个电元器件。根据本专利技术的机器人能够包括至少一个电转换器，其设置成：-接收旨在用于所述至少一个电元器件的至少一个电信号，称为输入信号，例如供电或控制信号，并使所述输入信号以保护电位为参考；和/或-接收由所述至少一个电元器件发送的至少一个电信号，称为输出信号，并且使得所述输出信号以其所旨在用于的控制器或装置的地电位为参考。因此，位于装配子部件中的电元器件整体以保护电位为参考，因此不干扰电容检测。与使用在保护电位下被极化的保护体相比，该实施例具有空间需求更小、更便宜且更容易安装的优点。转换器能够被设置成接收以一般地电位为参考的输入信号，并将它们在输出端转换为以保护电位为参考的信号，反之亦然。在根据本专利技术的机器人中，其至少一个电元器件在保护电位下受保护的至少一个装配子部件可以不是配备子部件。换言之，包括在保护电位下受保护的至少一个电元器件的机器人的子部件可以不包括检测电极。因此，即使该子部件不用于电容检测，设置在所述子部件中的电元器件也不会干扰电容检测。可替代地，或者此外，其至少一个电元器件在保护电位下受保护的至少一个装配子部件能够是配备子部件。换言之，包括在保护电位下受保护的至少一个电元器件的机器人的子部件还可以配备有检测电极并且参与电容检测。在这种情况下，由于布置在该子部件中的元器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人(200；300；400；500)，包括一个或更多个子部件(102‑116)，其中的称为装配子部件的至少一个子部件(104、114)包括设置在所述子部件(104、114)中的至少一个电元器件(1042、1142)，所述机器人(200；300；400；500)还包括：‑对于称为配备子部件的至少一个子部件(106、108)，设置在所述子部件(106、108)的外壁(1061、1081)上或中的称为测量电极的至少一个电容检测电极(118)，‑至少一个电极化装置(1202)，用于在称为工作频率的频率下以与一般地电位(MG)不同的第一交变电位使所述至少一个测量电极(118)极化；‑称为检测单元的至少一个电子单元(1204)，用于测量与所述至少一个测量电极(118)和附近物体(OP)之间的称为电极‑物体电容的耦合电容有关的信号；其特征在于，对于外壁(1041、1141)至少部分不导电的至少一个装配子部件(104、114)，所述至少一个极化装置(1202)还设置成在所述工作频率下以与所述第一电位相同或基本相同的称为保护电位的交变电位(VG)对所述装配子部件(104、114)的至少一个电元器件(1042、1142)进行电保护。...

【技术特征摘要】
2017.07.26 FR PCT/FR2017/0520871.一种机器人(200；300；400；500)，包括一个或更多个子部件(102-116)，其中的称为装配子部件的至少一个子部件(104、114)包括设置在所述子部件(104、114)中的至少一个电元器件(1042、1142)，所述机器人(200；300；400；500)还包括：-对于称为配备子部件的至少一个子部件(106、108)，设置在所述子部件(106、108)的外壁(1061、1081)上或中的称为测量电极的至少一个电容检测电极(118)，-至少一个电极化装置(1202)，用于在称为工作频率的频率下以与一般地电位(MG)不同的第一交变电位使所述至少一个测量电极(118)极化；-称为检测单元的至少一个电子单元(1204)，用于测量与所述至少一个测量电极(118)和附近物体(OP)之间的称为电极-物体电容的耦合电容有关的信号；其特征在于，对于外壁(1041、1141)至少部分不导电的至少一个装配子部件(104、114)，所述至少一个极化装置(1202)还设置成在所述工作频率下以与所述第一电位相同或基本相同的称为保护电位的交变电位(VG)对所述装配子部件(104、114)的至少一个电元器件(1042、1142)进行电保护。2.根据权利要求1所述的机器人(200；400)，其特征在于，其至少一个电元器件(1042、1142)在保护电位(VG)下受到电保护的至少一个装配子部件(104、114)包括如下配置的保护体(202、206)或壁：-围绕所述至少一个电元器件(1042、1142)设置，并且-由所述至少一个极化装置(1202)在所述保护电位(VG)下极化。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人在所述至少一个装配子部件中包括通过至少一个极化装置在所述保护电位(VG)下电极化或者以所述保护电位(VG)为参考以便在所述保护电位(VG)下受到电保护的至少一个电元器件。4.根据前述权利要求中任一项所述的机器人(200；300；400；500)，其特征在于，其至少一个电元器件(1042、1142)在所述保护电位(VG)下受保护的至少一个装配子部件(104、114)不是配备子部件。5.根据前述权利要求中任一项所述的机器人，其特征在于，其至少一个元器件在所述保护电位下受保护的至少一个装配子部件是配备子部件。6.根据前述权利要求中任一项所述的机器人(500)，其特征在于，所述机器人包括外壁(1041)至少部分导电的至少一个子部件(104)。7.根据权利要求6所述的机器人(500)，其特征在于，子部件(104)的外壁(1041)的至少一个导电部分通过至少一个极化装置(1202)在所述保护电位(VG)下被极化。8.根据权利要求6或7中任一项所述的机器人(200；300；400；500)，其特征在于，所述机器人包括外壁(1061)至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪迪埃·罗齐埃，弗雷德里克·奥萨尔特，
申请(专利权)人：FOGALE纳米技术公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR