一种增强安全性的工业机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种增强安全性的工业机器人，工业机器人包括：底座；机械臂；关节，连接相邻的两个机械臂部分；执行端，一端连接于机械臂末端，另一端可连接工具；电机包括电机编码器和电流传感器以检测关节信息；执行端包括速度/加速度传感器以及六维力/力矩传感器以检测执行端信息；控制模块通过关节信息和执行端信息分别获取第一安全信息和第二安全信息，并在两者不一致时控制机器人执行安全动作。本实用新型专利技术的有益效果是：工业机器人的安全性好，检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种增强安全性的工业机器人
本技术涉及一种工业机器人领域，特别是涉及一种增强安全性的工业机器人。
技术介绍
随着社会的发展，机器人开始广泛应用于各个领域，包括家用机器人、工业机器人等多个领域。其中，协作机器人作为工业机器人中的轻型机器人可以协助人们高效的完成工作，可以高精度和高效率的完成危险环境的工作，因此受到广泛的青睐。协作机器人在工作中，可能需要与人类近距离互动，为了更好的实现人机协作，同时能够保障使用者的人身安全，协作机器人的安全性能是一重要的指标。常规的机器人系统具有碰撞检测的功能，通过机械手部件处生成的不正常力矩来检测机器人与其环境的碰撞，并且当在检测到碰撞时，机器人系统执行控制以便停止机器人的操作或者以其他方式减轻与环境的碰撞。在这种碰撞检测的方法中，碰撞检测的灵敏度至关重要，但是，高精度的根据机器人的机械手部件力矩检测人类与机器人之间的碰撞是很困难的，因此该种方法检测人类与机器人之间的碰撞不够可靠。现有技术中，也有人采用增加电容传感器的方式来检测物体和人类的接近而产生的电容变化，以判断机器人和物体或人类的接近，但电容传感器检测的材料有限，因此其实现的安全性能也非常有限。因此，有必要设计一种安全性能好的工业机器人。
技术实现思路
鉴于此，本技术的目的在于提供一种安全性能好的工业机器人。本技术可采用如下技术方案：一种工业机器人，包括：底座，用于承载所述工业机器人；机械臂，连接于底座，所述机械臂包括两个及以上机械臂部分；关节，用于连接相邻的所述机械臂部分；执行端，一端连接于机械臂的末端，另一端可以连接工具以通过机械臂带动工具执行工作任务；其特征在于，所述关节包括电机编码器和电流传感器，用以检测关节信息；所述执行端包括速度/加速度传感器以及六维力/力矩传感器，用以检测执行端信息；所述工业机器人还包括：控制模块，电连接于所述关节和所述执行端，所述控制模块用于：根据所述关节信息获取第一安全信息，所述第一安全信息包括执行端的安全信息；根据所述执行端信息获取第二安全信息，所述第二安全信息包括执行端的安全信息；以及比较所述第一安全信息和所述第二安全信息不一致时控制所述工业机器人执行安全动作，其中所述第一安全信息和第二安全信息分别用于表征机器人运行的安全性。进一步的，所述控制模块用于：根据关节信息获取第一安全信息，所述第一安全信息包括关节的安全信息；根据执行端信息获取第二安全信息，所述第二安全信息包括关节的安全信息。进一步的，所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块分别用于独立获取第一安全信息和第二安全信息。进一步的，所述速度/加速度传感器包括惯性测量单元、三轴加速度计、三轴地磁计、陀螺仪、三轴速度传感器的其中至少一种。进一步的，所述执行端包括工具法兰，用于将工具安装至所述工业机器人。进一步的，所述第一安全信息和第二安全信息分别包括工具位置、速度、力矩。进一步的，所述第一安全信息和第二安全信息分别包括关节位置、速度、力矩。进一步的，所述第一安全信息和第二安全信息还包括：机器人功率、机器人动量、机器人停止距离、机器人停止时间、紧急停止、保护停止、机器人移动数字输出、机器人未停止数字输出、模式区减小。与现有技术相比，本技术具体实施方式的有益效果为：工业机器人分别检测关节信息和执行端信息以通过控制模块获取第一安全信息和第二安全信息，使得第一安全信息和第二安全信息的获取独立，机器人安全性能好；在执行端设置力/力矩传感器，使得机器人检测更精确；在执行端设置速度/加速度传感器，使得机器人成本低廉。附图说明以上所述的本技术的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：图1是本技术的一个实施例的工业机器人的立体图图2是本技术的一个实施例的工业机器人执行端连接工具的示意图图3是本技术的一个实施例的机器人关节的剖视图图4是本技术的一个实施例的执行端的剖视图具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术保护一种工业机器人，参图1-4，图1示例性的给出了本技术一个实施例的工业机器人100的立体图，图2示例性的给出了本技术的一个实施例的工业机器人执行端140连接工具的示意图，图3示例性的给出了本技术的机器人的关节130剖视图，图4示例性的给出了本技术的机器人的执行端140的剖视图。如图1，工业机器人包括底座110，底座110用于承载所述工业机器人100，用户可以通过底座110将工业机器人安装至工作平台以执行工作；机械臂，连接于所述底座110，能够移动以执行机器人的工作任务，机械臂包括两个及以上机械臂部分121；关节130，用于连接相邻的机械臂部分121，上述关节130还包括传动装置131，传动装置131产生动力使得所连接的机械臂部分121发生移动；执行端140，参图2，执行端140一端连接于机械臂的末端，另一端可以连接工具200，以使得机械臂运动带动工具200移动以执行工作任务，具体的，工具200可以示例性的包括机械爪。两个及以上机械臂部分121能够在关节130作用下发生转动，不同的机械臂部分121可能具有不同的长度，使得工业机器人100能够覆盖较大的工作范围，同时灵活性较好。具体的，执行端140包括工具法兰142，一端固定连接于机械臂末端，另一端可安装工具200以执行工作。参图3，机器人关节130包括电机编码器132和电流传感器134用于检测关节信息，电机编码器132通常可以检测关节位置和速度，电流传感器134通常可以检测关节力矩，即上述关节信息包括但不仅限于关节的位置、速度、力矩信息，上述关节信息包括直接可以检测的关节位置、速度、力矩信息，也包括可以直接检测的与上述关节位置、速度、力矩信息相关的信息。参图4，机器人执行端包括速度/加速度传感器133以及六维力/力矩传感器135，用以检测执行端信息，所述速度/加速度传感器133可用于检测执行端140的位置和速度信息，所述六维力/力矩传感器135用于检测执行端140的力矩信息。机器人100还包括控制模块，用于处理上述各信息，控制模块电连接于所述关节和所述执行端140，所述控制模块用于，根据所述关节信息获取第一安全信息，所述第一安全信息包括执行端140的安全信息，也就是说，通过电机编码器132和电流传感器134检测关节信息，控制模块处理该关节信息得到执行端140的安全信息，所述执行端140的安全信息用于表征执行端140所连接的工具工作的安全性，具体的，控制模块根据该关节信息计算以获取执行端140的安全信息；以及，控制模块用于，根据执行端140信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人，包括：/n底座，用于承载所述工业机器人；/n机械臂，连接于底座，所述机械臂包括两个及以上机械臂部分；/n关节，用于连接相邻的所述机械臂部分；/n执行端，一端连接于机械臂的末端，另一端可以连接工具以通过机械臂带动工具执行工作任务；/n其特征在于，所述关节包括电机编码器和电流传感器，用以检测关节信息；/n所述执行端包括速度/加速度传感器以及六维力/力矩传感器，用以检测执行端信息；/n所述工业机器人还包括：控制模块，电连接于所述关节和所述执行端，所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块用于根据所述关节信息获取第一安全信息，所述第一安全信息包括执行端的安全信息；/n所述第二控制模块用于根据所述执行端信息获取第二安全信息，所述第二安全信息包括执行端的安全信息；所述控制模块用于比较所述第一安全信息和所述第二安全信息不一致时控制所述工业机器人执行安全动作，其中所述第一安全信息和第二安全信息分别用于表征机器人运行的安全性。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人，包括：
底座，用于承载所述工业机器人；
机械臂，连接于底座，所述机械臂包括两个及以上机械臂部分；
关节，用于连接相邻的所述机械臂部分；
执行端，一端连接于机械臂的末端，另一端可以连接工具以通过机械臂带动工具执行工作任务；
其特征在于，所述关节包括电机编码器和电流传感器，用以检测关节信息；
所述执行端包括速度/加速度传感器以及六维力/力矩传感器，用以检测执行端信息；
所述工业机器人还包括：控制模块，电连接于所述关节和所述执行端，所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块用于根据所述关节信息获取第一安全信息，所述第一安全信息包括执行端的安全信息；
所述第二控制模块用于根据所述执行端信息获取第二安全信息，所述第二安全信息包括执行端的安全信息；所述控制模块用于比较所述第一安全信息和所述第二安全信息不一致时控制所述工业机器人执行安全动作，其中所述第一安全信息和第二安全信息分别用于表征机器人运行的安全性。


2.根据权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙恺，
申请(专利权)人：苏州艾利特机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32