机器人的安全控制方法、安全控制电路及安全控制系统技术方案

本申请涉及机器人的安全控制领域，公开了机器人的安全控制方法、安全控制电路及安全控制系统，安全控制电路设有多个输入接口电路，输入接口电路可接入安全输入设备，该安全控制方法包括：确定输入接口电路接入的安全输入设备的第一类型信息；基于第一类型信息产生测试信号；将测试信号传送至输入接口电路，并从输入接口电路接收接入的安全输入设备对测试信号的反馈信号；基于反馈信号确定接入的安全输入设备是否异常；响应于有异常，控制机器人执行安全策略。本申请根据与不同输入接口电路连接的安全输入设备的第一类型信息以输出对应的测试信号，无需额外设置专用的安全继电器，能够降低成本且灵活配置接入的安全输入设备的数量和类型。的数量和类型。的数量和类型。

【技术实现步骤摘要】
机器人的安全控制方法、安全控制电路及安全控制系统


[0001]本申请涉及机器人的安全控制领域，特别是涉及机器人的安全控制方法、安全控制电路及安全控制系统。

技术介绍

[0002]随着工业自动化的推进，工业机器人的运用越来越多，在提高了工作效率的同时，工业机器人的安全功能技术成为研发设计中的重中之重，通常要求满足协作机器人安全标准所提出的安全架构。特别地，现有的工业机器人的控制柜通常配备有用于接入安全外设的安全输入输出接口，一般为适用于双路开关信号的固定接口，兼容市面上的安全继电器输出。
[0003]具体地，当安全外设具体为压力类传感器或电子类安全信号时，必须增加专用的安全PLC（安全继电器）作为中间过渡，将信号转化为机械类开关才能处理，成本昂贵。同时，固定接入的安全外设的类型及数量时，即固定了安全输入信号接口类型，用户仅可以按照预先的设定接入信号连接固定接口和安全外设，难以灵活配置使用不同类型以及数量的安全外设，不能应对灵活的实际应用需求。

技术实现思路

[0004]本申请至少提供机器人的安全控制方法、安全控制电路及安全控制系统，以降低成本且实现灵活配置接入的安全输入设备的类型以及数量。
[0005]本申请第一方面提供了一种机器人的安全控制方法，安全控制电路设有多个输入接口电路，输入接口电路可接入安全输入设备，该安全控制方法包括：确定输入接口电路接入的安全输入设备的第一类型信息；基于第一类型信息产生测试信号；将测试信号传送至输入接口电路，并从输入接口电路接收接入的安全输入设备对测试信号的反馈信号；基于反馈信号确定接入的安全输入设备是否异常；响应于有异常，控制机器人执行安全策略。
[0006]本申请第二方面提供了一种机器人的安全控制电路，用于实现上述的安全控制方法，该安全控制电路包括：多个输入接口电路，输入接口电路用于连接机器人的安全输入设备；处理电路，与输入接口电路连接，处理电路用于确定接口电路接入的安全输入设备的第一类型信息，并基于类型信息产生测试信号及确定逻辑控制策略；处理电路还用于将测试信号传送至输入接口电路，并从输入接口电路接收接入的安全输入设备对测试信号的反馈信号；处理电路还用于基于反馈信号确定接入的安全输入设备是否异常，响应于有异常，基于逻辑控制策略控制机器人执行安全策略。
[0007]本申请第三方面提供了一种机器人的安全控制系统，该安全控制系统包括：
安全输入设备，用于采集危险触发信号；伺服控制电路，与机器人连接，用于控制机器人；主控制电路，与伺服控制电路连接，用于控制伺服控制电路；安全控制电路，分别与安全输入设备及伺服控制电路连接，用于基于危险触发信号产生异常信号，伺服控制电路基于异常信号执行相应的子安全策略；其中安全策略包括若干子安全策略；其中，安全控制器为上述的安全控制电路。
[0008]上述方案，通过设置多个输入接口电路，并通过确定多个输入接口电路对应接入的安全输入设备的第一类型信息，以基于第一类型信息产生不同的测试信号，使得与不同输入接口电路连接的安全输入设备能够根据不同的测试信号产生对应的反馈信号，并基于反馈信号确定接入的安全输入设备是否异常，响应于有异常，控制机器人执行安全策略，实现对机器人的安全控制。本申请的多个输入接口电路具有相同的电路设计，通过获取安全输入设备的第一类型信息以输出不同的测试信号，无需额外设置专用的安全继电器作为中间过渡，能够有效降低成本。同时，本申请通过输出与安全输入设备的第一类型信息对应的测试信号则可进行相应的测试，即本申请可实现灵活配置接入的安全输入设备的数量和类型，提高适用性。
[0009]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
[0010]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
[0011]图1是本申请机器人的安全控制方法一实施例的流程示意图；图2是本申请机器人的安全控制方法另一实施例的结构示意图；图3是本申请机器人的安全控制电路一实施例的结构示意图；图4是图3中输入接口电路一实施例的结构示意图；图5是图3中输入接口电路另一实施例的结构示意图；图6是本申请机器人的安全控制电路另一实施例的结构示意图；图7是本申请机器人的安全控制系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0012]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0013]另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说
明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
[0014]本申请提供一种机器人的安全控制方法，能够灵活配置接入机器人的安全输入设备的数量以及类型，以实现对机器人进行不同类别以及不同策略的安全控制。请参阅图1，图1是本申请机器人的安全控制方法一实施例的流程示意图。其中，本申请的机器人的安全控制方法的执行主体可为安全控制电路。
[0015]其中，安全控制电路具体可为图3所示结构，请参阅图3，图3是本申请机器人的安全控制电路一实施例的结构示意图。如图3所示，安全控制电路10包括多个输入接口电路12、处理电路11以及多个输出接口电路13。
[0016]具体地，输入接口电路12用于连接机器人的安全输入设备20，以接收不同安全输入设备20输入的对应的安全信号，其中不同输入接口电路12可连接相同或不同的安全输入设备20，即输入接口电路12接收的安全信号可相同或不同。可选地，本实施例输入接口电路12连接多个相同的安全输入设备20可实现冗余设置，防止仅设置一个相同类型的安全输入设备20损坏时，无法输入对应的安全信号，进而导致该机器人无法执行对应的安全策略，无法保证其满足安全标准和安全要求。可选地，本实施例输入接口电路12连接多个不同的安全输入设备20可实现多种类的安全策略控制，即本实施例所述的安全策略包括若干子安全策略，具体可包括急停、停止使能或复位等等，提高该机器人的安全级别，充分满足工业机器人功能安全标准。其中，工业机器人功能安全标准包括但不限于协作机器人安全标准ISO 10218所提出的安全要求以及机械安全标准ISO 13849
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1所提出的安全架构。
[0017]处理电路11连接输入接口电路12，以根据不同输入接口电路12输入的不同安全信号控制机器人执行相应的安全策略，实现安全控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人的安全控制方法，其特征在于，安全控制电路设有多个输入接口电路，所述输入接口电路可接入安全输入设备，所述安全控制方法包括：确定所述输入接口电路接入的安全输入设备的第一类型信息；基于所述第一类型信息产生测试信号；将所述测试信号传送至所述输入接口电路，并从所述输入接口电路接收所述接入的安全输入设备对所述测试信号的反馈信号；基于所述反馈信号确定所述接入的安全输入设备是否异常；响应于有异常，控制所述机器人执行安全策略。2.根据权利要求1所述的安全控制方法，其特征在于，所述第一类型信息至少包括：机械类和/或压力传感器类，所述输入接口电路包括输入电路及输出电路；所述将所述测试信号传送至所述输入接口电路，并从所述输入接口电路接收所述接入的安全输入设备对所述测试信号的反馈信号，包括：将所述测试信号通过所述输出电路传送至所述接入的安全输入设备，并从所述输入电路接收所述接入的安全输入设备对所述测试信号的反馈信号。3.根据权利要求2所述的安全控制方法，其特征在于，所述将所述测试信号传送至所述输入接口电路，并从所述输入接口电路接收所述接入的安全输入设备对所述测试信号的反馈信号，还包括：利用所述输出电路对所述测试信号进行隔离变压处理，以将隔离变压处理后的所述测试信号传送至所述接入的安全输入设备；和/或利用所述输入电路对所述反馈信号进行隔离变压处理，以从所述输入电路接收隔离变压处理后的所述接入的安全输入设备对所述测试信号的反馈信号。4.根据权利要求1所述的安全控制方法，其特征在于，所述第一类型信息包括电子类，所述输入接口电路包括输入电路，所述将所述测试信号传送至所述输入接口电路，并从所述输入接口电路接收所述接入的安全输入设备对所述测试信号的反馈信号，包括：利用所述输入电路对所述接入的安全输入设备的脉冲信号进行滤波处理；将所述测试信号传送至所述输入电路，并利用所述输入电路将所述测试信号与所述滤波处理后的脉冲信号进行叠加处理；从所述输入电路接收叠加处理后的信号作为所述接入的安全输入设备对所述测试信号的反馈信号。5.根据权利要求1所述的安全控制方法，其特征在于，所述安全控制电路还包括输出接口电路，用于连接外设，所述安全控制方法还包括：确定所述输出接口电路接入的外设的第二类型信息；基于所述第二类型信息产生输出信号；利用所述输出接口电路将所述输出信号传送给所述外设；其中，所述输出信号包括：高低电平信号或者OSSD信号。6.根据权利要求1所述的安全控制方法，其特征在于，所述接入的安全输入设备设有两个信号传输通道，所述输入接口电路包括两个子输入接口电路，所述两个子输入接口电路与所述两个信号传输通道一一对应设置，所述将所述测试信号传送至所述输入接口电路，并从所述输入接口电路接收所述接入的安全输入设备对所述测试信号的反馈信号，包括：
将所述测试信号分别传送至所述两个子输入接口电路，并从所述两个子输入接口电路中分别接收对应的信号传输通道对所述测试信号的反馈信号；所述基于所述反馈信号确定所述接入的安全输入设备是否异常，包括：基于两个所述信号传输通道对应的所述反馈信号确定所述接入的安全输入设备是否异常。7.根据权利要求6所述的安全控制方法，其特征在于，还包括：基于一所述信号传输通道对应的反馈信号及逻辑控制策略产生第一检测结果，及基于另一所述信号传输通道对应的反馈信号及所述逻辑控制策略产生第二检测结果；对所述第一检测结果及所述第二检测结果进行交叉验证，以确定所述安全控制电路的处理电路是否异常。8.一种机器人的安全控制电路，其特征在于，用于实现权利要求1至7任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁程润，李乐荣，温元明，刘丹，汤剑，
申请(专利权)人：库卡机器人广东有限公司库卡机器人制造上海有限公司美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：