CN106217407B - 一种具备双重安全的机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种具备双重安全的机械臂，具体涉及一种安装在例如机器人中并用于传送物体或装配结构构件的工业抓取设备。其包括机械抓手、机械臂、三维扫描成像定位装置和力矩传感器，所述力矩传感器包括第一力矩传感器、第二力矩传感器、第三力矩传感器、第四力矩传感器、第五力矩传感器、第六力矩传感器，所述第二力矩传感器与所述第三力矩传感器之间放置三维扫描成像定位装置,该装置由高速摄像头和激光发射器组成，所述第四力矩传感器与所述第五力矩传感器之间安装机械臂连接,所述第一力矩传感器的上端头安装机械抓手，可拆卸。本发明使用方便、设计新颖，使用效果好，具有很好的推广价值，具有巨大的市场经济前景。

Description

一种具备双重安全的机械臂
技术领域
本发明具体涉及一种安装在例如机器人中并用于传送物体或装配结构构件的具备双重安全的机械臂。
背景技术
目前，国际ISO组织近期发布了ISO/TS15066，重新对处于协同工作模式下的机器人提出了安全标准要求，而现有的国际上所谓的协作机器人中只有少数几种满足下面四种要求之一：1.具有安全等级的受控制动；2.手控；3.速度和间距监控；4.限制功率和力。很少有机器人具有多重安全标准来保证对人的安全。
纵观本领域，现有技术的缺点是安全标准单一，难以真正保证安全。本发明为了避免这些缺点，采用了双重安全模式，将机器人和人在近距离工作时机器人对人可能产生的安全威胁降到最低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的不足，提供一种具备双重安全的机械臂。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种具备双重安全的机械臂，包括机械抓手、三维扫描成像定位装置以及力矩传感器，所述力矩传感器包括第一力矩传感器、第二力矩传感器、第三力矩传感器、第四力矩传感器、第五力矩传感器、第六力矩传感器，所述第一力矩传感器与第二力矩传感器连接为一组，所述第二力矩传感器与所述第三力矩传感器之间放置三维扫描成像定位装置，所述第三力矩传感器与所述第四力矩传感器紧密连接，所述第四力矩传感器与所述第五力矩传感器之间安装机械臂连接件，所述第五力矩传感器紧密连接第六力矩传感器，所述第一力矩传感器的上端头安装机械抓手，可拆卸；所述机械抓手包括前端的叉手以及后端的固定端，所述叉手有两个，所述两个叉手相互交叉活动实现抓取过程。
为保证本发明可以进行数控操作，本发明另一种方案是在上述构件的条件下还包括控制系统，所述控制系统分别连接机械抓手、力矩传感器、三维扫描成像定位装置，所述三维扫描成像定位装置包括高速摄像头和激光发射器。
为保证本发明安全性能，本发明还包括紧急制动装置，所述紧急制动装置连接控制系统。
进一步的，为方便发明的支撑作用，本发明还包括支撑装置，所述第六力矩传感器固定在支撑装置上，方便进行操作。
进一步的，所述控制系统以及紧急制动装置安装在支撑装置上，方便控制和管理机械臂。
进一步的，所述第二力矩传感器与所述第三力矩传感器通过Z字形连接件连接，所述三维扫描成像定位装置固定在Z字形连接件上，设计巧妙。
本发明采用两种安全模式，一是在机械臂上装有三维扫描成像定位装置，该装置由高速摄像头和激光发射器组成，二是在机械臂关节中装有力矩传感器。本发明当有人或别的移动物体靠近机械臂的工作范围时，运行中的机械臂会逐渐慢下来，当人或移动物体继续靠近，可能会接触机械臂时，机械臂则会完全停下来，这是第一重安全保证。假如人或别的物体移动的速度过快，或机械臂上的三维扫描成像定位装置失灵、故障时，运行中的机械臂接触到人或物体时，关节中内置的力矩传感器会探测到有异物接触，也会让机械臂立即停下来，同时机械臂和人接触产生的力可以通过预先设置而不会对人产生伤害，设计科学完善。本发明使用方便、设计新颖，使用效果好，具有很好的推广价值，具有巨大的市场经济前景。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明。
如图1所示，一种具备双重安全的机械臂，包括机械抓手1、力矩传感器，所述力矩传感器包括第一力矩传感器31、第二力矩传感器32、第三力矩传感器33、第四力矩传感器34、第五力矩传感器35、第六力矩传感器36，所述第一力矩传感器31与第二力矩传感器32连接为一组，所述第二力矩传感器32与所述第三力矩传感器33之间放置三维扫描成像定位装置，该装置由高速摄像头41和激光发射器42组成，具体是：第二力矩传感器32与所述第三力矩传感器33通过Z字形连接件4连接，所述高速摄像装置41和激光发射器42固定在Z字形连接件4上，设计巧妙。
所述第三力矩传感器33与所述第四力矩传感器34紧密连接，所述第四力矩传感器34与所述第五力矩传感器35之间安装机械臂连接件5，所述第五力矩传感器35紧密连接第六力矩传感器36，所述第一力矩传感器31的上端头安装机械抓手1，可拆卸。所述机械抓手1包括前端的叉手11以及后端的固定端12，所述叉手11有两个，所述两个叉手11相互交叉活动实现抓取过程。
为保证本发明可以进行数控操作，本发明在上述构件的条件下还包括控制系统7，所述控制系统7分别连接机械抓手1、力矩传感器3、高速摄像装置41和激光发射器42。为保证本发明安全性能，本发明还包括紧急制动装置8，所述紧急制动装置8连接控制系统7，实现紧急控制的效果，进一步的保证安全。为方便发明的支撑作用，本发明还括支撑装置9，所述第六力矩传感器36固定在支撑装置9上，方便进行操作。
本发明采用两种安全模式，一是在机械臂上装有三维扫描成像定位装置。本发明当有人或别的移动物体靠近机械臂的工作范围时，运行中的机械臂会逐渐慢下来，当人或移动物体继续靠近，可能会接触机械臂时，机械臂则会完全停下来，这是第一重安全保证。假如人或别的物体移动的速度过快，或机械臂上的三维扫描成像定位装置失灵、故障时，运行中的机械臂接触到人或物体时，关节中内置的力矩传感器会探测到有异物接触，也会让机械臂立即停下来，同时机械臂和人接触产生的力可以通过预先设置而不会对人产生伤害，设计科学完善。本发明使用方便、设计新颖，使用效果好，具有很好的推广价值，具有巨大的市场经济前景。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种具备双重安全的机械臂，其特征在于：包括机械抓手、三维扫描成像定位装置以及力矩传感器，所述力矩传感器包括第一力矩传感器、第二力矩传感器、第三力矩传感器、第四力矩传感器、第五力矩传感器、第六力矩传感器，所述第一力矩传感器与第二力矩传感器连接为一组，所述第二力矩传感器与所述第三力矩传感器之间放置三维扫描成像定位装置，所述第二力矩传感器与所述第三力矩传感器通过Z字形连接件连接，所述三维扫描成像定位装置固定在Z字形连接件上；所述第三力矩传感器与所述第四力矩传感器紧密连接，所述第四力矩传感器与所述第五力矩传感器之间安装机械臂连接件，所述第五力矩传感器紧密连接第六力矩传感器，所述第一力矩传感器的上端头安装机械抓手，可拆卸；所述机械抓手包括前端的叉手以及后端的固定端，所述叉手有两个，所述两个叉手相互交叉活动实现抓取过程。
2.根据权利要求1所述的一种具备双重安全的机械臂，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统分别连接机械抓手、力矩传感器、三维扫描成像定位装置，所述三维扫描成像定位装置包括高速摄像头和激光发射器。
3.根据权利要求1或2所述的一种具备双重安全的机械臂，其特征在于：还包括紧急制动装置，所述紧急制动装置连接控制系统。
4.根据权利要求1所述的一种具备双重安全的机械臂，其特征在于：还包括支撑装置，所述第六力矩传感器固定在支撑装置上。
5.根据权利要求3所述的一种具备双重安全的机械臂，其特征在于：所述控制系统以及紧急制动装置安装在支撑装置上。
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