本发明专利技术公开了一种外附式机器人安全急停装置。装置的外接气囊模块阵列贴附在机器人的机械臂上，外接气囊模块连通气电转换模块，气电转换模块电连接信号执行模块，信号执行模块位于机器人的急停开关处。本发明专利技术装置结构简单，安装简单，非专业人员也能使用。气电转换模块的气电信号的转换灵敏度高，降低了机械臂碰撞风险和人员使用风险。装置可重复使用，且复位方式简单，成本低廉，以较低的成本提高了机器人任务的安全性。器人任务的安全性。器人任务的安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种外附式机器人安全急停装置
[0001]本专利技术涉及了一种安全急停装置，涉及机器人
，具体涉及一种外附式机器人安全急停装置。
技术介绍
[0002]近年来随着机器人技术发展迅速，因其低成本和高效的优点。逐渐取代人工，机器人可以自动执行繁重、危险或重复性高的任务，提高生产效率和质量。机器人的应用前景很大。但同时机器人安全成为一个重要的议题。机器人安全技术旨在确保机器人在操作过程中不会对人类和环境造成伤害的前提下，保护机器人设备安全。
[0003]在硬件设计方面，机器人的机械结构和传感器需要具备安全性能，以避免意外伤害。例如，机器人的机械部件应设计成不易夹人或碰撞的形式，在机器人各电机加装力传感器等。在软件控制方面，机器人需要具备智能决策和自主避障能力，以防止与人或其他物体发生碰撞。
[0004]然而机器人是一个复杂的机械装备，给现有未加装力传感器的机器人更换力传感电机难度较大，且加装力传感器会增加成本以及针对力传感器数据处理算法设计复杂。
技术实现思路
[0005]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种外附式机器人安全急停装置，安装简单，可复用且成本低廉。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：
[0007]本专利技术的外附式机器人安全急停装置包括若干外接气囊模块、气电转换模块和信号执行模块，各个外接气囊模块阵列贴附在机器人的机械臂的臂面，位于同一列的各个外接气囊模块相互铰接，各个外接气囊模块连通气电转换模块，气电转换模块电连接信号执行模块，信号执行模块安装在机器人的控制箱的急停开关处。
[0008]所述的外接气囊模块包括气囊帽、外接气囊上盖、外接气囊下盖和内置气囊，外接气囊上盖盖于外接气囊下盖上，内置气囊位于外接气囊上盖和外接气囊下盖内部，外接气囊上盖中部开设有贯通口，气囊帽位于外接气囊上盖的贯通口处并盖于内置气囊上，气囊帽的帽顶位于外接气囊模块的外部；内置气囊的底部侧面开设有气囊出气口并连通至外接气囊模块的外部，外接气囊模块通过气囊出气口连通至气电转换模块。
[0009]外接气囊模块分为外壳和内置气囊，外壳包括通过上盖定位轴连接固定的外接气囊上盖和外接气囊下盖，气囊帽的行程已被壳体限制，通过按压外壳上的气囊帽，内置气囊柔性材料部分折叠，实现内置气囊的压力变化，内置气囊出气口位于硬质囊体的底部，通过软管与气电转换模块连接。每个外接气囊模块的外接气囊下盖的对称两侧还设有拼接串口，每列外接气囊模块通过拼接串口相铰接。
[0010]所述的内置气囊的两端部为内置气囊硬质体，内置气囊的中部为内置气囊可折叠弹性体，远离气囊帽的一个内置气囊硬质体的侧面开设有气囊出气口；内置气囊可折叠弹
性体为折纸结构，内置气囊硬质体和内置气囊可折叠弹性体分别采用硬质材料和弹性材料。
[0011]气囊帽套于内置气囊硬质体上部，气囊帽尺寸略小于外接气囊上盖的开口，气囊帽还设有帽檐，帽檐位于内置气囊内部，帽檐尺寸大于外接气囊上盖的开口且略小于外接气囊下盖，气囊帽被上、下盖及内置气囊硬质体限制行程，通过按压外壳上的气囊帽，内置气囊可折叠弹性体折叠，实现内置气囊的压力变化，通过内置气囊的气囊出气口，将气体输入连接软管，通过连接软管的运输，气体运送至气电转换模块。
[0012]所述的气电转换模块包括气电囊、导电片和电位继电器，导电片安装在气电囊的其中一外侧面上，电位继电器安装在固定位置处并和导电片正对间隔布置；气电囊的底部侧面开设有气电囊进气口，气电转换模块通过气电囊进气口连通至外接气囊模块；气电转换模块通过电位继电器电连接信号执行模块。
[0013]气电转换模块包括可扩张气囊、导电片和电信号继电器，随着气体输入，气电转换模块内部压力增大，气电囊弹性体扩张，安装于气电囊硬质体上的导电片被上推，电信号继电器通电。
[0014]所述的气电囊的两端部为气电囊硬质体，气电囊的中部为气电囊弹性体，导电片安装在其中一个气电囊硬质体的外侧面，另一个气电囊硬质体的侧面开设有气电囊进气口；气电囊弹性体为折纸结构，气电囊硬质体和气电囊弹性体分别采用硬质材料和弹性材料。
[0015]所述的信号执行模块包括台座、卡键弹簧、拨片弹簧、拨片支杆、卡键、拨片、电机和电机齿轮，卡键弹簧、卡键、电机和电机齿轮均安装在台座内部，台座安装在机器人的控制箱设有急停开关的一侧面，电机的机身通过电机固定棱条安装在台座的内侧壁上，电机的输出轴平行于台座所在的控制箱的一侧面，电机的输出轴上同步套装有电机齿轮；卡键弹簧和卡键位于电机齿轮的同一侧并远离台座所在的控制箱的一侧面，卡键弹簧的弹性方向和卡键的长度方向相同且均平行于台座所在的控制箱的一侧面并垂直于电机的输出轴，卡键弹簧的一端连接在台座的内侧壁上，卡键弹簧的另一端连接至卡键的一端，卡键的另一端位于台座的外部，卡键和电机齿轮相互啮合构成齿轮齿条结构；拨片通过拨片支杆铰接在台座上并位于台座的外部，拨片的铰接处靠近拨片的一端，拨片的一端的一侧面抵接卡键的另一端，拨片的一端的远离卡键的另一侧面连接拨片弹簧的一端，拨片弹簧的另一端连接在台座上，拨片弹簧的弹性方向垂直于台座所在的控制箱的一侧面，拨片的另一端为自由端并和机器人的控制箱的急停开关间隔正对；电机通过外部的电机开关控制，电机开关连接至气电转换模块的电位继电器。
[0016]台座上还开设有电机导电口，电机的电线通过电机导电口电连接至外部开关及供电设备。电机被放置于台座内部，可以通过台座棱条卡住，信号执行模块内置电机收到电信号后开启，通过齿轮齿条传动快速带动卡键回缩，电机只需能抵消卡键弹簧对卡键回缩的弹力即可，电机为低功耗，且更换简单。
[0017]各外接气囊模块较小且可以拼接，以适应不同弧度的机械臂面；各外接气囊模块可以通过软管并联汇总为一束与一个气电转换模块连接，某一外接气囊模块被压，其他正常外接气囊模块都已被壳体限制无法扩张，气体只能通过通气软管进入气电转换模块的内置气囊，导电片被上推，电位继电器通电后，信号执行模块内电机通电，实现压力信号与电
信号的转换，然后通过齿轮齿条传动，卡键可被收回，拨片蓄力端拨片弹簧回正，另一端被下压，拨片按压急停按钮。可以有多个外接气囊装置对应一个气电转换模块和一个信号执行模块。
[0018]机器人的机械臂触碰障碍，外接气囊模块被压缩；通过气电转换模块将气囊压力信号转变为电信号；信号执行模块安装于机器人控制箱，其内置电机收到电信号后，迅速收回卡键，拨片弹簧发生弹性形变并推动信号执行模块上的不锈钢拨片下压，按动机器人控制箱急停开关，执行急停命令。
[0019]所述的信号执行模块还包括卡钳固定架、左卡钳和右卡钳，左卡钳和右卡钳通过卡钳固定架安装在台座靠近机器人的控制箱的急停开关的一侧，左卡钳和右卡钳的根端分别连接卡钳固定架，左卡钳和右卡钳的末端为自由端，机器人的控制箱的急停开关位于卡钳和右卡钳之间。
[0020]信号执行模块分为卡钳、拨片和台座，卡钳可以灵活张闭，适应不同的机器人控制箱，拨片为刚性材料，且拨片设置较小，不影响正常按压机器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种外附式机器人安全急停装置，其特征在于：包括若干外接气囊模块(1)、气电转换模块(2)和信号执行模块(3)，各个外接气囊模块(1)阵列贴附在机器人的机械臂的臂面，位于同一列的各个外接气囊模块(1)相互铰接，各个外接气囊模块(1)连通气电转换模块(2)，气电转换模块(2)电连接信号执行模块(3)，信号执行模块(3)安装在机器人的控制箱的急停开关处。2.根据权利要求1所述的外附式机器人安全急停装置，其特征在于：所述的外接气囊模块(1)包括气囊帽(111)、外接气囊上盖(121)、外接气囊下盖(131)和内置气囊，外接气囊上盖(121)盖于外接气囊下盖(131)上，内置气囊位于外接气囊上盖(121)和外接气囊下盖(131)内部，外接气囊上盖(121)中部开设有贯通口，气囊帽(111)位于外接气囊上盖(121)的贯通口处并盖于内置气囊上，气囊帽(111)的帽顶位于外接气囊模块(1)的外部；内置气囊的底部侧面开设有气囊出气口(143)并连通至外接气囊模块(1)的外部，外接气囊模块(1)通过气囊出气口(143)连通至气电转换模块(2)。3.根据权利要求2所述的外附式机器人安全急停装置，其特征在于：所述的内置气囊的两端部为内置气囊硬质体(141)，内置气囊的中部为内置气囊可折叠弹性体(142)，远离气囊帽(111)的一个内置气囊硬质体(141)的侧面开设有气囊出气口(143)；内置气囊可折叠弹性体(142)为折纸结构，内置气囊硬质体(141)和内置气囊可折叠弹性体(142)分别采用硬质材料和弹性材料。4.根据权利要求1所述的外附式机器人安全急停装置，其特征在于：所述的气电转换模块(2)包括气电囊、导电片(221)和电位继电器(231)，导电片(221)安装在气电囊的其中一外侧面上，电位继电器(231)安装在固定位置处并和导电片(221)正对间隔布置；气电囊的底部侧面开设有气电囊进气口(213)，气电转换模块(2)通过气电囊进气口(213)连通至外接气囊模块(1)；气电转换模块(2)通过电位继电器(231)电连接信号执行模块(3)。5.根据权利要求4所述的外附式机器人安全急停装置，其特征在于：所述的气电囊的两端部为气电囊硬质体(211)，气电囊的中部为气电囊弹性体(212)，导电片(221)安装在其中一个气电囊硬质体(211)的外侧面，另一个气电囊硬质体(211)的侧面开设有气电囊进气口(213)；气电囊弹性体(212)为折纸结构，气电囊硬质体(211)和气电囊弹性体(212)分别采用硬质材料和弹性材料。6.根据权利要求1所述的外附式机器人安全急停装置，其特征在于：所述的信号执行模块(3)包括台座(311)、卡键弹簧(312)、拨片弹簧(315)、拨片支杆(316)、卡键(321)、拨片(331)、电机(351)和电机齿轮(352)，卡键弹簧(312)、卡键(321)、电机(351)和电机齿轮(352)均安装在台座(311)内部，台座(311)安装在机器人的控制箱设有急停开关的一侧面，电机(351)的机身安装在台座(311)的内侧壁上，电机(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘振宇，赵昕，谭建荣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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