机器人智能保护装置的制作方法

本实用新型涉及智能技术领域，特别是涉及一种机器人智能保护装置。

背景技术：

一般的，对于传统的机器人或数控加工设备，通过设定的程序对其工作过程中的运动轨迹进行自动控制，但是，当既定运动轨迹上存在障碍物时，机器人或数控加工设备因无法识别而导致产生激烈碰撞，进而引发设备损坏甚至人员伤亡等不良后果。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能防止机器人与障碍物产生碰撞的机器人智能保护装置。

一种机器人智能保护装置，用于安装在带有驱动器的机器人上，其特征在于，所述机器人智能保护装置包括：

控制器，与所述机器人连接；

感应组件，用于感知障碍物的存在，所述感应组件与所述控制器电连接并安装在所述机器人或所述驱动器上；

其中，当所述感应组件感知所述障碍物存在并将反馈信息反馈至所述控制器时，所述控制器通过所述驱动器使所述机器人停止或做减速运动。

在其中一个实施例中，所述控制器还连接有能产生报警声音的报警器；

其中，当所述感应组件感知所述障碍物存在时，所述报警器发出报警声音。

在其中一个实施例中，所述感应组件包括设置在所述机器人或所述驱动器上的力传感模块；

其中，所述力传感模块将所述机器人的碰撞力信息或所述驱动器的转动力矩输送至所述控制器，当所述碰撞力或所述转动力矩大于设定值时，所述机器人停止运动。

在其中一个实施例中，所述感应组件还包括设置在所述机器人上的射频识别模块；

其中，当所述射频识别模块感知所述障碍物存在时，所述机器人停止运动或做减速运动。

在其中一个实施例中，所述感应组件还包括设置在所述机器人上、并用于感知距离和角度的机器视觉模块。

在其中一个实施例中，所述机器视觉模块包括设置在所述机器人上并用于采集图像的相机，与所述相机和所述控制器连接的图像处理单元。

在其中一个实施例中，所述相机为CCD相机或CMOS相机。

在其中一个实施例中，所述控制器包括PLC控制器。

在其中一个实施例中，所述驱动器为伺服电机。

本实用新型提供的机器人智能保护装置，由于设置有控制器和感应组件，当感应组件感知障碍物存在时，感应组件将反馈信息输送至控制器，控制器将控制机器人停止或做减速运动，防止机器人与障碍物产生碰撞，避免机器人损坏，确保人身和财产安全。

附图说明

图1为一实施提供的机器人智能保护装置的结构示意图；

图2为图1中机器视觉模块的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，一种机器人智能保护装置，用于安装在带有驱动器400的机器人300上，机器人智能保护装置包括控制器100和感应组件200，控制器100与机器人300连接。感应组件200用于感知障碍物的存在，感应组件200与控制器100电连接，感应组件200将反馈信息输送至控制器100处理，感应组件200可以安装在机器人300上，也可以安装在驱动器400上。当感应组件200感知障碍物存在并将反馈信息输送至控制器100时，控制器100将控制驱动器400停止运动或做减速运动，从而使机器人300立即停止运动或提前做减速运动，最终防止机器人300与障碍物碰撞，避免机器人300因碰撞而损伤，确保人身和财产安全。

在一些实施例中，控制器100上还连接有报警器240，当感应组件200感知障碍物存在时，控制器100控制机器人300停止运动或做减速运动的同时，报警器240将及时产生报警声音，以提醒操作人员及时将障碍物从机器人300既定的运动轨迹上移除。

在一些实施例中，感应组件200包括力传感模块210，力传感模块210可以设置在驱动器400上，当机器人300与障碍物之间产生轻微碰撞时，力传感模块210将机器人300与障碍物之间碰撞力信息反馈至控制器100，经过控制器100进行数据对比处理，如果该碰撞力大于设定值，控制器100将控制机器人300停止运动。

力传感模块210也可以设置在驱动器400上，当机器人300与障碍物之间产生轻微碰撞时，驱动器400将存在一定的过载，即转动力矩件迅速增大。此时，力传感模块210将驱动器400的转动力矩信息反馈至控制器100，经过控制器100进行数据对比处理，如果该转动力矩大于设定值，控制器100将控制机器人300停止运动。

感应组件200还可以包括射频识别模块220(Radio Frequency Identification，RFID)，该射频识别模块220设置在机器人300上，当射频识别模块220感知障碍物存在时，射频识别模块220将信息反馈至控制器100，根据实际情况的需要，控制器100控制机器人300停止运动，也可以控制机器人300做减速运动。

具体的，在机器人300的运动轨迹上，可能存在一些无法移除的障碍物，例如与该机器人300配套的其它加工装置，此时，为避免机器人300与其它加工装置产生碰撞，应采取修改机器人300既定运动轨迹的方法，已使其它加工装置不位于机器人300修改后的运动轨迹上。这涉及到机器人300运动轨迹的调试过程，首先通过编写运动轨迹程序，如果机器人300以该运动轨迹运行而不与其它加工装置产生碰撞，则该运动轨迹符合要求，如果产生碰撞，则应修改机器人300的运动轨迹，直至不与障碍物产生碰撞为止。

在机器人300运动轨迹的调试过程中，可以将电子标签贴合在配套的其它加工装置上，射频识别模块220通过天线发出某一频率的信号以与电子标签进行无线通讯，同时，射频识别模块220将通讯信息反馈至控制器100，如果其它加工装置刚好位于机器人300的运动轨迹上，控制器100将控制机器人300做提前减速运动或停止运动，同时报警器240发出警报，这样，操作人员可以对机器人300的运动轨迹程序进行修改，修改之后再进行调试，直至消除机器人300与其它加工装置不产生碰撞为止。

在其它实施例中，感应组件200还包括机器视觉模块230，机器视觉模块230设置在机器人300上，机器视觉模块230可以感知机器人300与障碍物之间的距离、或感知机器人300与障碍物之间的连线与某一基准线之间的角度等信息，机器视觉模块230将采集到的距离和角度信息反馈至控制器100处理，当该距离或角度达到某一设定值时，控制器100可以控制机器人300提前减速运动或立即停止运动。如果障碍物是运动的，机器视觉模块230还可以感知障碍物的运行速度和运行方向，即可以准确判断该运动障碍物的危险程度。

参阅图1和图2，机器视觉模块230包括相机231和图像处理单元232，相机231设置在机器人300上，相机231用于对障碍物的图像采集，图像处理单元232与相机231和控制器100连接，相机231采集到的信息通过图像处理单元232反馈至控制器100。

事实上，机器视觉模块230等效于人眼对距离和角度信息进行测量，相机231将障碍物信息转化为图像信号，图像处理单元232对该图像进行处理，即根据像素分布、亮度和颜色等信息转化为数字信号反馈至控制器100处理。因此，机器视觉模块230能感知静态和动态的物理量，对障碍物与机器人300之间的信息采集更加全面准确。

进一步的，相机231可以为CCD相机或CMOS相机。控制器100包括PLC控制器，当然，可以理解，PLC控制器还存在其它替代形式，例如单板机、单片机和工业控制计算机等。

在一些实施例中，驱动器400为伺服电机。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。