教导机器人的安全系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种教导机器人的安全系统及方法，在机器人末端设置第一致能装置，在示教器设置第二致能装置，在教导模式下，检测两致能装置的启动次序，致能首先启动开状态的致能装置，不致能另一致能装置，由致能的致能装置决定机器人的控制作业状态，以确保教导机器人的安全。的安全。的安全。

【技术实现步骤摘要】
教导机器人的安全系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种机器人的安全系统及方法，尤其是涉及机器人在切换至教导模式下，对于使用者执行手拉或非手拉教导机器人，进行保护的安全系统及方法。

技术介绍

[0002]随着机器人的技术蓬勃发展，工厂利用机器人，虽可协助作业人员快速进行加工组装制造作业，提高工厂生产效率，但是机器人能否正常的运作，严重影响到作业人员的安全，因此各国订定严格的安全标准规范，以维护机器人的作业安全。
[0003]请参图5，现有技术为了教导机器人1作业，在机器人1的末端设置手拉按钮2，手拉按钮通常设计为按压运行(Hold to Run)，或为软体上的按键，手拉按钮2电性或通讯连接至机器人1控制器3。在示教器4设定机器人1处于教导模式时，当使用者按压手拉按钮2，信号通知控制器3，将机器人1从静止状态切入手拉模式(Hand Guiding)。现有技术的手拉模式有多种方式，例如通过机器人1各肘节5中致动器的编码器、马达电流传感器经计算与补偿，得知对各关节的施力或对末端的手拉施力，控制机器人1顺从手拉移动。利用手拉机器人1至点位记录位置、或手拉记录路径，教导机器人1作业。并于放开手拉按钮2时，使机器人1切出手拉模式回到静止状态。
[0004]前述现有技术机器人1的示教器4，为了符合安全标准规范ISO 10218-1的要求，在例如手拉、寸动、试跑调速等教导模式下，装设致能装置(Enable Device)，以保护协作的使用者。致能装置通常为三段式按钮(3Position Enabling Switch)，其结构设计有三个按压阶段，完全放开、中位、压紧，其中仅中位可致能机器人1进行教导行为，完全放开或压紧时，都将电性或通讯传达至控制器3，启动安全系统中断教导行为，让机器人1停止运动，并通过「监控静止」(Stand Still Monitoring)监控机器人1在致动器仍有电时不轻举妄动，如监控发现机器人发生运动，安全系统将切断机器人1致动器的电力，以保护使用者在教导过程中的安全。
[0005]然而，前述现有技术依安全标准规范在示教器设置致能装置，处于教导模式时，限制在致能装置致能状态下慢速移动，近距离手拉机器人的使用者，以获得安全保护。此外设在示教器的致能装置，与设在机器人末端的手拉按钮分开设置，必须同时按压，才能手拉教导机器人，极为不便，而分开操作时，示教器易被其他使用者切换为其他模式时，造成手拉协作中使用者的危险。因此，机器人在教导模式的安全系统及方法上，仍有问题亟待解决。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的提供一种教导机器人的安全系统，通过在机器人末端设置第一致能装置，及于示教器设置第二致能装置，在教导模式下，由控制器检测两致能装置的启动次序，选择致能的致能装置，以确保教导机器人的安全性。
[0007]本专利技术的另一目的提供一种教导机器人的安全方法，利用检测首先启动开状态的致能装置，致能首先启动开状态的致能装置，不致能其余的致能装置，避免误操作，以提高
使用者的安全。
[0008]为了达到前述专利技术的目的，本专利技术教导机器人的安全系统，机器人具有多肘节，一端为固定基座，另一端为活动的末端，设置第一致能装置，各肘节中设置致动器及位置传感器。控制器连接至机器人，控制致动器及位置传感器，移动机器人的末端，第二致能装置连接控制器。控制器内设安全模块，电性或通讯相连第一致能装置及第二致能装置，依据致能的第一致能装置或第二致能装置关状态，发出电性信号，使机器人进入安全状态。控制器利用检测第一致能装置或第二致能装置，致能首先启动开状态的致能装置，不致能另一致能装置。
[0009]本专利技术教导机器人的安全系统，安全模块电性或通讯连接各肘节的位置传感器，接收位置传感器的信号进行监控机器人的活动状态，当监控机器人产生运动，关断致动器电源，或监控机器人超过速度限制时，使机器人进入安全状态。第一致能装置或第二致能装置处于关状态时，安全模块使机器人进入安全状态，而第一致能装置或第二致能装置处于开状态时，安全模块取消机器人的安全状态。安全模块利用切断致动器的电力，或经过固定时间或观察机器人减速运动达成后，关断致动器电源，或开启静止监控安全功能，使机器人进入安全状态。第一致能装置或第二致能装置以灯光或音响区别显示致能或未致能的状态。第一致能装置设为具有手拉按钮的功能。
[0010]本专利技术教导机器人的安全方法，将机器人切换至教导模式，使第一致能装置或第二致能装置均未致能，机器人进入安全状态；检测第一致能装置及第二致能装置都为关状态，进入检测状态，开始检测第一致能装置或第二致能装置何者首先启动开状态；当第一致能装置首先启动开状态时，致能第一致能装置，且未致能第二致能装置，解除该机器人的安全状态，进入第一状态。第一状态可设为手拉教导状态，则致能手拉该机器人的控制。接着检测第一致能装置切换至关状态时，回到检测状态。
[0011]本专利技术教导机器人的安全方法，检测第一致能装置非首先启动开状态，再检查第二致能装置非首先启动开状态，则回至检测状态继续检测何者首先启动开状态。检查第二致能装置为首先启动开状态，致能第二致能装置，未致能第一致能装置，解除机器人的安全状态，进入第二状态。第二状态可设为非手拉教导状态，则致能非手拉该机器人的控制。接着检测第二致能装置切换至关状态时，回到检测状态。
附图说明
[0012]图1为本专利技术教导机器人的安全系统的示意图；
[0013]图2为本专利技术安全系统的控制功能的示意图；
[0014]图3为本专利技术安全系统的致能装置开关状态切换的示意图；
[0015]图4为本专利技术教导机器人的安全方法的流程图；
[0016]图5为现有技术手拉教导机器人的示意图。
[0017]符号说明
[0018]10
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安全系统
[0019]11
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机器人
[0020]12
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控制器
[0021]13
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示教器
[0022]14
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安全模块
[0023]15
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第一致能装置
[0024]16
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第二致能装置
[0025]17
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肘节
[0026]18
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基座
[0027]19
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末端
[0028]20
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位置传感器
具体实施方式
[0029]有关本专利技术为达成上述目的，所采用的技术手段及其功效，现举优选实施例，并配合附图加以说明如下。
[0030]请同时参阅图1至图2，图1为本专利技术教导机器人的安全系统的示意图，图2为本专利技术安全系统的控制功能的示意图，图3为本专利技术安全系统的致能装置开关状态切换的示意图。图1中，本专利技术的安全系统1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种教导机器人的安全系统，其特征在于，包含:机器人，具有多肘节，一端为固定基座，另一端为活动的末端，该末端设置第一致能装置，该各肘节中设置致动器及位置传感器；控制器，连接该机器人，控制该致动器及该位置传感器，移动该机器人的末端；第二致能装置，连接至该控制器；安全模块，设于该控制器内，与该第一致能装置及该第二致能装置电性或通讯相连，依据致能的该第一致能装置或该第二致能装置关状态，发出电性或通讯信号，使机器人进入安全状态；其中，该控制器检测该第一致能装置或该第二致能装置，致能首先启动开状态的致能装置，不致能另一致能装置。2.如权利要求1所述的教导机器人的安全系统，其中该安全模块电性或通讯连接该各肘节的该位置传感器，接收该位置传感器的信号进行监控该机器人的活动状态，当监控该机器人产生运动，即关断该致动器电源，使该机器人进入安全状态。3.如权利要求2所述的教导机器人的安全系统，其中该安全模块监控该机器人的速度，超过预设速度限制时，使该机器人进入安全状态。4.如权利要求1所述的教导机器人的安全系统，其中该第一致能装置或该第二致能装置处于关状态时，该安全模块使该机器人进入安全状态，而该第一致能装置或该第二致能装置处于开状态时，该安全模块取消该机器人的安全状态。5.如权利要求4所述的教导机器人的安全系统，其中该安全模块切断该致动器的电力，或经过固定时间或观察该机器人减速运动达成后，关断该致动器电源，或开启静止监控安全功能，使该机器人进入安全状态。6.如权利要求1所述的教导机器人的安全系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培睿，
申请(专利权)人：达明机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：