本发明涉及工业用机器人设备领域，具体涉及避碰式工业机器人。
背景技术：
随着工业技术发展的国际化、智能化和信息化，工业机器人的应用越来越广泛，工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，工业机器人可以接受人类指挥或按照预先编排的程序进行运行。在一些大型工厂中，管理人员会购置工业机器人来减轻工人的劳动强度和劳动量，例如搬运机器人，工业机器人分担部分工作以提高工人的工作效率，最终达到效益最大化。
现有的工业机器人在工厂中运作时通过预定轨迹进行移动，工业机器人中预先存储有防止碰撞的技术和方法，例如公开号为cn101512453a的专利公开了一种防止碰撞的方法，该方法获通过估计工业机器人与物体之间在发生碰撞之前的剩余时间确定工业机器人的停止时间，将估计的发生碰撞之前的剩余时间与工业机器人的停止时间进行比较，以及在所估计的发生碰撞之前的剩余时间接近工业机器人的停止时间时，停止工业机器人或者物体。
但是，工人的自主性使得工人的移动轨迹不固定，工人移动轨迹的随意性大，而现有工业机器人的防碰撞方法通过让即将碰撞到工人的工业机器人停止工作，从而避免工业机器人碰撞到工人，工业机器人停止工作避让工人降低了机器人的工作效率。
技术实现要素：
本发明意在提供一种避碰式工业机器人，以解决工业机器人避让工人时工作效率降低的问题。
本方案中的避碰式工业机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括夹持模块和行走模块，所述机器人本体还包括红外测距对准模块、储水部、控制器和喷射模块；
所述红外测距对准模块用于对准工人并检测机器人本体与前进方向上工人的距离；
所述储水部用于储存清水；
所述控制器获取红外测距对准模块的距离并进行判断，当距离值小于阈值时，所述控制器控制喷射模块从储水部中抽取清水喷射到距离值小于阈值的工人处；
所述喷射模块根据控制器的控制抽取储水部中清水，所述喷射模块将抽取的清水喷射到工人处；
还包括与机器人本体配套使用的并供工人使用的穿戴件，所述穿戴件上设有反射模块和收集模块；
所述反射模块用于对红外测距对准模块的光束进行反射；
所述收集模块用于对喷射模块喷射来的清水进行收集存储。
本方案的使用方法及有益效果是：在机器人本体工作过程中，红外测距对准模块对前进方向上的工人与机器人本体的距离进行检测，例如红外测距对准模块可先发射出光束然后接收经工人身上的穿戴件反射后的光束，在工人与机器人本体的距离小于阈值时，控制器控制机器人本体对准前进方向上的工人，控制器控制喷射模块从储水部抽取清水，喷射模块将抽取的清水喷射到工人处。
本方案中的机器人本体在工人进入到机器人本体的检测范围内时，将清水喷射到工人处，由于工人将穿戴件如衣服的形式穿套在身上，所以清水喷射到工人处时的冲击力可提醒工人注意避让，工人避让机器人本体而无需机器人本体停止工作，提高机器人本体的工作效率，清水的冲击力还可对工人进行按摩，减轻工人的疲劳度，清水具有流动性且不会因冲击力过大将工人推到，喷射到工人处的清水由于穿戴件的阻挡不会直接喷到工人的衣服上，避免工人的衣服被打湿，同时，喷射到工人处的清水由收集模块进行收集存储，避免清水使工人工作的环境变得潮湿。
与现有技术相比，本方案通过检测工人与机器人本体的距离，并在工人与机器人本体的距离小于阈值后向由机器人本体向工人喷射清水，清水冲击力既提醒工人进行避让，还能对工人进行按摩，机器人本体无需先停止工作避让工人，机器人本体工作的连续性更好，而且，清水喷射出机器人本体时向机器人本体施加一个反作用力，减小机器人本体在撞击到工人时的撞击力，清水的冲击力还将工人推开，避免机器人本体撞倒工人。
解释：阈值为工人与机器人的安全距离值，让工人能够在机器人本体移动过来时有足够时间进行避让。
进一步，所述储水部位于机器人本体靠近行走模块处。
由于储水部储存有一定量的清水，储水部的重量较大，储水部靠近行走模块能够实现对机器人本体进行配重，使机器人本体的重心下移，避免机器人在行走过程中遇到障碍物而倾倒。
进一步，所述喷射模块还包括加热丝和耐高温的弹性囊，所述加热丝用于给抽取的清水加热，所述弹性囊上固设有金属的灌水嘴，所述灌水嘴内设有单向阀，所述灌水嘴用于供加热后的清水灌入弹性囊肿，所述喷射模块将灌入了清水的弹性囊喷射到工人处。
在喷射模块抽取清水过程中由加热丝对清水进行加热，喷射模块将抽取且经加热后的水直接灌入弹性囊中，由于弹性囊的灌水嘴内具有单向阀，清水被灌入弹性囊后不会被挤出，将弹性囊喷射到工人处的收集模块进行储存，加热后的清水可使弹性囊具有一定的温度，弹性囊喷射入收集模块中可通过温度和冲击力提醒工人进行避让，同时清水中的热量还可对工人进行热敷，冲击力和热量对工人进行双重提醒，冲击力还将工人推开，避免机器人本体与工人碰撞。
进一步，所述收集模块上设有可被弹性囊触发的感应开关，所述收集模块上设有在感应开关被触发后启动的按揉盘，所述按揉盆启动并按揉六圈后自动停止，所述按揉盘上开设有卡孔，所述卡孔的内壁上设有磁铁块，所述按揉盘用于对工人进行按揉。
弹性囊喷射入收集模块后，感应开关被触发，按揉盘启动一段定时长，即按揉盘启动一段时间后自动停止，按揉盘按揉弹性囊过程中，由于弹性囊具有一定的弹性和金属灌水嘴同卡孔内壁的磁铁相互吸引，使灌水嘴卡入卡孔中，将弹性囊的位置固定，通过按揉盘带着弹性囊碰触工人来提醒工人提前进行避让，同时，弹性囊的热量和按揉盘的挤压力可对工人进行按摩。
进一步，所述收集模块包括收集口和存储袋，所述收集口用于供清水进入存储袋内，所述反射模块包括多块全反射板，所述全反射板均匀分布在与收集口正对的存储袋内壁上。
当光束投射到收集模块的全反射板上时，红外测距对准模块收到的反射光束反应了收集口的位置，便于将清水喷射入存储袋中，减少被喷洒到地面上的清水的量。
进一步，所述机器人本体还设有高度调节轨，所述高度调节轨上均匀分布有多个电磁铁，所述红外测距对准模块还对收到的光束角度进行测量，所述控制器根据光束角度控制电磁铁依次通电，所述喷射模块上设有用于吸附到电磁铁上的金属块。
由于各个工人的身高不同，穿戴件穿套在个人身上时收集口的高度也会存在差异，所以根据收到光束角度来控制电磁铁依次通电，电磁铁通电后与金属块相互吸引，让喷射模块依据电磁铁通电的顺序在高度调节轨上滑动，调节喷射模块的位置和高度，由于被喷射出的清水在重力作用下会作抛物线运动，所以改变喷射模块的位置和高度，使清水尽可能多地喷射入收集模块的存储袋中，避免太多的清水洒在地上。
进一步，所述机器人本体位于前进方向的两侧上设有缓冲模块，所述缓冲模块包括软质套壳、电源和电流计，所述软质套壳内固设有两块可从侧向挤压的电极板，所述电极板通过导线与电源和电流计形成闭合回路，所述电流计与控制器信号连接，所述电极板相互平行，所述电极板间填充有绝缘电介质，所述软质套壳顶部固设有用于供绝缘电介质喷出的喷管。
由于红外测距对准模块是对机器人本体前进方向上的目标进行检测，机器人本体在前进方向的两侧上存在检测盲区，当工人从机器人本体的两侧靠近时，机器人本体无法提醒工人进行避让，所以在工人从机器人本体两侧靠近并挤压到缓冲模块时，软质套壳内的电极板受到挤压力，由于软质套壳容易在受力时产生形变，所以软质套壳受到工人撞击时两块电极板贴合在一起，绝缘电介质从喷管喷出，闭合回路连通，电流计检测到电流，控制器根据电流计的电流信号控制机器人本体停止工作，在工人从机器人本体的侧向盲区产生碰撞时才停止机器人工作，既避免工人被撞倒，又减少机器人本体停止工作的次数，保证机器人本体的工作效率。
附图说明
图1为本发明避碰式工业机器人实施例的结构示意图；
图2为本发明避碰式工业机器人实施例的示意性框图；
图3为图2中机器人本体和穿戴件的原理框图；
图4为本发明避碰式工业机器人实施例中放置盒的结构示意图；
图5为本发明避碰式工业机器人实施例中穿戴件的结构示意图；
图6为本发明避碰式工业机器人实施例中缓冲模块的原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明。
说明书附图中的附图标记包括：机器人本体1、夹持模块2、行走模块3、储水部4、喷射模块5、红外测距对准模块6、高度调节轨7、放置盒8、喷射道9、管道10、磁夹扣11、气动装置12、弹性囊13、推板14、压簧15、穿戴件16、收集口17、按揉盘18、存储袋19、缓冲模块20、喷管21、电极板22、绝缘电介质23、软质套壳24。
避碰式工业机器人，如图1、图2和图3所示，包括机器人本体1和用于机器人本体1配套使用的穿戴件16，机器人本体1包括夹持模块2、行走模块3、红外测距对准模块6、储水部4、控制器和喷射模块5，穿戴件16供工人穿套在身上，穿戴件16上设有反射模块和收集模块。
红外测距对准模块6用于发射和接收光束以检测机器人本体1与前进方向上工人的距离，红外测距对准模块6包括发射单元、接收单元和角度测量单元，发射单元发射出多条光束，接收单元对反射回来的光束进行接收，角度测量单元测量接收到的光束角度；
储水部4位于机器人本体1靠近行走模块3处，行走模块3可通过万向轮及其动力结构进行移动，储水部4用于储存清水，储水部4与喷射模块5间连接有输送清水的管道10，储水部4包括水箱，清水存放在水箱中，管道10连接在水箱的底部。
如图4所示，在靠近管道10连接喷射模块5一端处排布多根加热丝，加热丝对抽取的清水进行加热，在管道10抽取清水的出口处安装耐高温的弹性囊13，弹性囊13的大小以能够被喷射入收集口17为准，管道10的出口处安装磁夹扣11，在弹性囊13上焊接有金属的灌水嘴，弹性囊13在灌水嘴卡扣在磁夹扣11内，灌水嘴位于管道10的出口处，在灌水嘴内安装有单向阀，在放置弹性囊13位置的竖直方向上焊接条形的放置盒8，放置盒8底部通过压簧15连接一推板14，在推板14上堆放多个弹性囊13，弹性囊13的数目根据放置盒8的尺寸进行放置，可方便多次进行使用，放置盒8在弹性囊13被喷射出的水平方向上开设喷射道9，喷射道9安装有将弹性囊13喷射出的气动装置12；
机器人本体1安装有高度调节轨7，高度调节轨7上均匀分布有多个电磁铁，电磁铁的数目根据每次高度调节的高度进行设定，如每次调节的高度可为1cm，控制器根据光束角度控制电磁铁依次通电，喷射模块5上焊接有用于吸附到电磁铁上的金属块；
控制器获取红外测距对准模块6的距离并进行判断，当距离值小于阈值时，控制器控制喷射模块5从储水部4中抽取清水喷射到距离值小于阈值的工人处；
喷射模块5根据控制器的控制抽取储水部4中清水灌入弹性囊13中，喷射模块5将灌入加热后清水的弹性囊13喷射到工人处，喷射模块5在抽取清水时可在管道10上安装抽水泵；
反射模块包括多块全反射板，全反射板均匀分布在与收集口17正对的存储袋19内壁上，全反射板的数目以覆盖完收集口17为准，全反射板用于对红外测距对准模块6的光束进行反射。
如图5所示，穿戴件16上的收集模块包括收集口17、存储袋19、可被弹性囊13触发的感应开关和在感应开关被触发后启动的按揉盘，所述按揉盆启动并按揉六圈后自动停止18，收集口17开设在存储袋19的上部供清水进入存储袋19内，存储袋19具有一定的容纳空间对弹性囊13或清水进行存放，感应开关可以是压力感应单元，压力感应单元安装在存储袋19的隔层中以防水，压力感应单元对存储的清水或弹性囊13的重力进行检测，按揉盘18安装在存储袋19远离工人身体一侧的侧布上，按揉盘18的按揉侧面上开设有卡孔，卡孔的内壁上卡套有磁铁块，按揉盘18对弹性囊13施加朝向工人身体一侧挤压力。
如图6所示，在机器人本体位于前进方向的两侧上粘接有缓冲模块20，缓冲模块20包括软质套壳24、电源和电流计，软质套壳24内粘接有两块可从侧向挤压的电极板22，电极板22通过导线与电源和电流计形成闭合回路，电流计与控制器信号连接，电极板22相互平行，电极板22间填充有绝缘电介质23，软质套壳24顶部固设有用于供绝缘电介质23喷出的喷管21。
由于红外测距对准模块是对机器人本体前进方向上的目标进行检测，机器人本体在前进方向的两侧上存在检测盲区，当工人从机器人本体的两侧靠近时，机器人本体无法提醒工人进行避让，所以在工人从机器人本体两侧靠近并挤压到缓冲模块20时，软质套壳24内的电极板22受到挤压力，由于软质套壳24容易在受力时产生形变，所以软质套壳24受到工人撞击时两块电极板22贴合在一起，绝缘电介质23从喷管21中喷出，闭合回路连通，电流计检测到电流，控制器根据电流计的电流信号控制机器人本体停止工作，在工人从机器人本体的侧向盲区产生碰撞时才停止机器人工作，既避免工人被撞倒，又减少机器人本体停止工作的次数，保证机器人本体的工作效率。
在具体使用时，机器人本体1工作过程中通过红外测距对准模块6对前进方向上的工人与机器人本体1的距离进行检测，例如发射单元可先发射出光束，然后接收单元接收经穿戴件16上全反射板反射后的光束，控制器根据发射、接收光束的时间差和光速度得到距离，在工人与机器人本体1的距离小于阈值时，阈值根据实际的需求进行设置，控制器控制机器人本体1对准前进方向上的工人，该控制器控制机器人对准前进方向目标的技术属于现有技术，控制器控制抽水泵从储水部4抽取清水，清水通过管道10时由加热丝进行加热，加热后的清水从管道10的出口处灌入弹性囊13中，随着弹性囊13内清水的增加，弹性囊13的重力增加，弹性囊13由于重力向下移动直至弹性囊13的灌水嘴脱离开磁夹扣11进入喷射道9内，喷射道9内的气动装置12将弹性囊13喷射到工人处，弹性囊13包裹住了清水，避免了清水直接洒落到地上。
在喷射出弹性囊13之前，因为每个工人的身高不同，穿戴件16穿套在个人身上时收集口17的高度也会存在差异，所以根据收到光束角度来控制电磁铁依次通电，电磁铁依次通电可对喷射模块5的高度进行导向，电磁铁通电后与金属块相互吸引，让喷射模块5依据电磁铁通电的顺序在高度调节轨7上滑动，调节喷射模块5的位置和高度，由于被喷射出的弹性囊13在重力作用下会作抛物线运动，所以改变喷射模块5的位置和高度，使弹性囊13尽可能地喷射入收集模块的存储袋19中，提高弹性囊13被喷射入收集模块的概率。
在根据收到光束角度控制电磁铁依次通电时，可先以固定高度受到的光束作为基准，例如该基准高度以较多工人的身高值为准，如156cm，此基准高度收到的光束散射少光线强度大，当接收到来自基准高度以下的光束时，控制器控制依次向下方向上的电磁铁通电，当接收到来自基准高度以上的光束时，控制器控制依次向上方向上的电磁铁通电，由此调节喷射模块5的位置和高度。
弹性囊13喷射到工人处时，弹性囊13从收集口17进入到存储袋19中，储存袋的重量增加，感应开关被触发，即压力感应单元感应到压力，让按揉盘18启动一段定时长，即按揉盘18启动一段时间后自动停止，按揉盘18可以旋转方式进行按揉，按揉盘18按揉弹性囊13过程中，由于弹性囊13具有一定的弹性和金属灌水嘴同卡孔内壁的磁铁相互吸引，使灌水嘴卡入卡孔中，将弹性囊13的位置固定，通过按揉盘18带着弹性囊13碰触工人来提醒工人提前进行避让，同时，弹性囊13的热量和按揉盘18的挤压力可对工人进行按摩，减轻工人的疲劳感。
本实施例在机器人本体1工作过程中检测前进方向上的工人的距离，当工人进入范围内时，向工人喷射具有热水的弹性囊13，然后按揉弹性囊13，弹性囊13对工人的冲击力、热水中热量的传导和按揉时施加的压力提醒工人注意避让，同时按揉施加的压力连同热量可对工人进行按摩，减轻工人的疲劳程度。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。