CN115922787A - 一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了机器人技术领域的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置及方法，包括检测装置和用于连接机器人的连接装置；所述检测装置包括半球碰撞体、延伸板和连接部；所述半球碰撞体为两个且呈球形状态布置，两个所述半球碰撞体之间间隙的外侧设有周侧碰撞检测组件，两个所述半球碰撞体的上还设置有顶底碰撞检测组件，每个所述半球碰撞体内设置有电压检测装置组；所述延伸板的一端活动连接在两个所述半球碰撞体的内侧中部，且所述延伸板上还设置有扭转碰撞检测组件和倾斜碰撞检测组件；所述连接部固定连接于所述延伸板的另一端，所述连接部用于与机器人的行进端相接。本方案用以让机器人在非常压，非常温或者其他极端的工作条件下正常工作。

Description

一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置及方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置及方法。

背景技术

工业机器人在制造业和服务领域的应用越来越广泛，同时对机器人外力的识别也越来越重要，随着工业机器人的推广应用，多机器人协作、机器人与人协作的场合日益增多，对工业机器人安全性提出了更高的要求，由于工业机器人自由度多、动作复杂，在不可预料的情况下，容易与其他机器人或周围的物体发生碰撞，损坏机械手或物件，操作人员操作机器人的过程中，也不可避免的需要与机器人接触，因此，如何在开放的工作环境内实现机器人和机器人或机器人和人的碰撞保护，成为工业机器人交互安全控制领域至关重要的问题。

在现有技术中，机器人对于碰撞检测的方案大多都是通过图像方面、距离方面以及受力方面的传感器元件进行感知，但是在一些特殊的使用环境中，如非常压，非常温或者其他极端的工作条件下，其传感器往往不能正常工作，或者传感器返回的数据不可靠，导致机器人在该类工作环境中难以胜任，其检测功能受到严重影响，机器人在该环境中难以执行高精度的任务，甚至产生不当操作对机体造成损坏。

发明内容

本发明意在提供一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置及方法，用以让机器人在非常压，非常温或者其他极端的工作条件下正常工作。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，包括检测装置和用于连接机器人的连接装置；所述检测装置包括半球碰撞体、延伸板和连接部；

所述半球碰撞体为两个且呈球形状态布置，两个所述半球碰撞体之间间隙的外侧设有周侧碰撞检测组件，两个所述半球碰撞体的上还设置有顶底碰撞检测组件，每个所述半球碰撞体内设置有电压检测装置组；

所述延伸板的一端活动连接在两个所述半球碰撞体的内侧中部，且所述延伸板上还设置有扭转碰撞检测组件和倾斜碰撞检测组件；

所述连接部固定连接于所述延伸板的另一端，所述连接部用于与机器人的行进端相接。

进一步，所述周侧碰撞检测组件包括弹性防护环、金属圈和第一金属环，所述弹性防护环安置在两个半球碰撞体之间间隙的外侧，所述弹性防护环内侧壁中部还设置有凸起状态的固定部；所述金属圈固定在所述固定部的内部，所述金属圈的内侧方向的外壁处于暴露状态；所述第一金属环至少固定在其中一个所述半球碰撞体上，且所述第一金属环与所述金属圈的位置相对应。

进一步，所述顶底碰撞检测组件包括滑槽、接触块、第一触点和第二触点，所述滑槽设在所述半球碰撞体的球面中部，所述滑槽内设有滑块；所述接触块固定安置在所述滑块的外侧，所述接触块的外壁位于所述半球碰撞体外壁的外侧；所述第一触点和所述第二触点分别安置在所述滑槽的两端以及滑块的两端，所述第一触点和所述第二触点处于内外间隔布置。

进一步，所述滑块上还设置有弹性复位装置，所述弹性复位装置用于将所述接触块保持在滑槽中间。

进一步，所述扭转碰撞检测组件包括：旋转柱和连接环，所述旋转柱固定连接在所述半球碰撞体的平面侧中部位置，且所述旋转柱可转动的卡接在所述延伸板的一端，所述旋转柱的侧壁上设置有第三触点；所述连接环固定安置在所述延伸板的上下两端，并可转动的套接在所述旋转柱的外壁上，所述连接环内设置有多个第四触点，多个第四触点之间通过第二金属环电性相连，所述第二金属环的部分位置处于外露状态。

进一步，所述倾斜碰撞检测组件包括：第三金属环、第三金属片和弹性支撑件，所述第三金属环固定安置在所述延伸板中位于所述半球碰撞体一侧端部端面的边缘位置上，且所述第三金属环处于凸出状态；所述第三金属片固定安装在所述半球碰撞体的平面上，且所述第三金属片为圆形并与所述第三金属环的位置相对应；多个所述弹性支撑件固定安装在所述半球碰撞体和延伸板之间，并位于第三金属片的内侧。

进一步，所述延伸板上设置有弹性片，弹性片用于保持半球碰撞体的水平复位状态。

进一步，两个所述半球碰撞体中均设置有电压检测装置，其中一个半球碰撞体上的电压检测装置与所述第三触点和第二金属片电性连接，所述第二金属片与第二金属环之间紧密接触，每个所述半球碰撞体中设置的另一电压检测装置与其上的第三金属片和第一金属片相连接，其中第一金属片与第三金属环紧密接触；所述半球碰撞体中设置的又一电压检测装置与所述第一触点和第二触点电性连接；所述延伸板上还设置一电压检测装置，且分别与所述金属圈和第一金属环电性连接。

进一步，所述金属圈和所述第一金属环均留有开口，所述延伸板由开口处延伸至检测装置外。

一种无传感器的机器人碰撞检测方法，包括：

S1：机器人处于直行或者水平移动状态，遇障后，周侧碰撞检测组件中弹性防护环受力带动金属圈发生形变或者位移，与第一金属环接触，通过电压检测装置感知电压变化，得到周侧障碍物碰撞产生信息；

S2：机器人部件处于上下旋转状态，遇障后，接触块发生位移，第一触点与第二触点连通，通过电压检测装置感知电压变化，得到顶底障碍物碰撞产生信息；

S3：机器人部件相对于障碍物处于倾斜的移动状态，遇障后，至少一个半球碰撞体扭转，第三触点和第四触点连通，通过电压检测装置感知电压变化，得到移动侧障碍物碰撞产生信息；

S4：机器人部件处于多轴方向移动状态，遇障后，至少一个半球碰撞体发生倾斜，第三金属环和第三金属片接触，通过电压检测装置感知电压变化，得到周围障碍物碰撞产生信息；

基于不同电压检测装置的信号信息，执行S1、S2、S3和S4不同的移动策略。

本发明的有益效果：本方案中主体由检测装置和连接装置构成，其中连接装置与机器人主体的工作部位进行连接，另外本装置中的检测装置还包括多个电压检测装置，以及每一电压检测装置上连接的监测元件，通过设置在多个不同方位的监测元件，实现对两个半球形碰撞体的位移检测效果，当电压检测装置确定障碍信号后，即向及机器人中的动力结构进行通讯，使得机器人动力当前方向的运动，实现对机器人的机体保护效果，本装置无需外置传感器同样可以感知多种不同方位的碰撞信息，基于不同方位的碰撞信息，可以帮助机器人实现对应的移动策略，同样达到机器人应用在极端环境中的对任务空间的感知效果。

附图说明

图1为本发明一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置实施例的结构示意图；

图2为实施例中顶底碰撞检测组件的结构示意图；

图3为实施例中半球碰撞体、延伸板及连接部的结构示意图；

图4为实施例中第一金属片和倾斜碰撞检测组件的结构示意图；

图5为实施例中半球碰撞体与接触块的结构示意图；

图6为实施例中第二金属环的结构示意图；

图7为图5中A的放大图；

图8为图4中B的放大图；

图9为图3中C的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：半球碰撞体1、周侧碰撞检测组件2、顶底碰撞检测组件3、延伸板4、连接部5、扭转碰撞检测组件6、倾斜碰撞检测组件7、第一金属片8、第二金属片9、弹性片10、弹性防护环21、固定部22、金属圈23、第一金属环24、滑槽31、接触块32、滑块33、第一触点34、第二触点35、旋转柱61、第三触点62、连接环63、第四触点64、第二金属环65、第三金属环71、第三金属片72、弹性支撑件73。

实施例基本如附图1～附图9所示：

一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，包括检测装置和用于连接机器人的连接装置，检测装置包括：半球碰撞体1、周侧碰撞检测组件2、顶底碰撞检测组件3、延伸板4、扭转碰撞检测组件6、倾斜碰撞检测组件7和连接部5；两个半球碰撞体1呈球形状态布置，其中两个半球碰撞体1之间间隙的外侧还设置有周侧碰撞检测组件2，两个半球碰撞体1的上还设置有顶底碰撞检测组件3，每个半球碰撞体1内设置有电压检测装置组；延伸板4的一端活动连接在两个半球碰撞体1的内侧中部，且延伸板4上还设置有扭转碰撞检测组件6和倾斜碰撞检测组件7；连接部5固定连接于延伸板4的另一端，连接部5用于与机器人的行进端相接。

借由上述技术方案可知，本申请提供了一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，主体由检测装置和连接装置构成，其中连接装置与机器人主体的工作部位进行连接，其可以采用活动连接的方式也可以采用固定连接的方式，另外本装置中的检测装置还包括多个电压检测装置，该电压检测装置能够与机器人中动力结构相连接，当电压检测装置确定障碍信号后，即向及机器人中的动力结构进行通讯，使得机器人动力当前方向的运动，实现对机器人的机体保护效果。

具体的，本装置中的检测装置包括了半球碰撞体1，和布置在其上的周侧碰撞检测组件2、顶底碰撞检测组件3、扭转碰撞检测组件6和倾斜碰撞检测组件7，通过如上多种不同位置的检测组件的设置，借助于半球碰撞体1形状的优势，在其随机器人进行移动的过程中，实现相对全面的碰撞检测效果，主体借助于电路电压的状态检测判定碰撞情况的产生，因此，本装置适用于机器人移动碰撞保护技术领域，尤其是在极端的特殊环境下，如非常压、非常温，或者其他传感器易出现故障的使用场景中，故障低，碰撞检测全面且精准，具有显著的使用优势。

在一些实施方式中，周侧碰撞检测组件2包括：弹性防护环21、固定部22、金属圈23和第一金属环24，弹性防护环21安置在两个半球碰撞体1之间间隙的外侧，弹性防护环21内侧内壁中部还设置有凸起状态的固定部22；金属圈23固定在固定部22的内部，金属圈23的内侧方向的外壁处于暴露状态；第一金属环24至少固定在其中一个半球碰撞体1上，且第一金属环24与金属圈23的位置相对应。

可以理解的是，在本示例中，周侧碰撞检测组件2作为本装置中主要的碰撞检测装置，周侧碰撞检测组件2在两个半球碰撞体1组合位置的中部，两个半球碰撞体1组合形成球形结构，其中周侧碰撞检测组件2的安置处于凸出状态，如此，能够使得检测装置在触碰到障碍时，周侧碰撞检测组件2能够优先得到触碰感知。

具体的，周侧碰撞检测组件2包括弹性防护环21，弹性防护环21固定在其中一个半球碰撞体1上，弹性防护环21优选橡胶材质或者其他具有耐高温特性的弹性材料均可，在其收到外力障碍时，橡胶发生形变，推动内侧的金属圈23同步产生形变或者位移，因此，与障碍接触一侧的部分金属圈23将向内侧的第一金属环24靠近，直至金属圈23与第一金属环24相接触，此时金属圈23与金属环形成通路，其上的电压将在接触的瞬间发生变化，通过电压检测装置能够对电压状态进行捕捉，由此判定位于半球碰撞体1周围存在障碍。

在一些实施方式中，顶底碰撞检测组件3包括：滑槽31、接触块32、滑块33、第一触点34和第二触点35，滑槽31开设在半球碰撞体1的球面中部，滑槽31内还设置有滑块33；接触块32固定安置在滑块33的外侧，接触块32的外壁位于半球碰撞体1外壁的外侧；第一触点34和第二触点35分别安置在滑槽31的两端以及滑块33的两端，第一触点34和第二触点35处于内外间隔布置，滑块33上还设置有弹性复位装置，弹性复位装置用于将接触块32保持在滑槽31中间状态，弹性复位装置包括拉簧，拉簧的一端与滑块33固定连接，拉簧的另一端与滑槽31的其中一端固定连接。

可以理解的是，在具体实施过程中，顶底碰撞检测组件3包括两个接触块32，两个接触块32分别活动安置在整体球形碰撞体的上下两端中部位置，在机器人上部分结构执行上下移动的过程中，接触块32将随着机器人的移动端部件进行同步移动，当其中一个接触块32遇到障碍时，接触块32与检测装置上部或者底部的障碍物产生摩擦，同时接触块32也将在滑槽31内进行移动，其中接触块32与滑块33和第一触点34之间为相互固定关系，在此运动过程中，滑块33上的第一触点34也将沿滑槽31方向进行移动，随着接触块32的受力，第一触点34逐渐向第二触点35方向进行靠近，直至第一触点34和第二触点35之间处于连通状态，第一触点34和第二触点35所在的通路中的电压发生变化，通过对应的电压检测装置能够检出检测装置的顶部或者底部发生碰撞的信息，得知该方位存在障碍。

在一些实施方式中，扭转碰撞检测组件6包括：旋转柱61、第三触点62、连接环63、第四触点64和第二金属环65；旋转柱61固定连接在半球碰撞体1的平面侧中部位置，且旋转柱61可转动的卡接在延伸板4的一端，旋转柱61的侧壁上设置有第三触点62；连接环63固定安置在延伸板4的上下两端，并可转动的套接在旋转柱61的外壁上，连接环63内设置有多个第四触点64，多个第四触点64之间通过第二金属环65电性相连，第二金属环65的部分位置处于外露状态，金属圈23和第一金属环24为非闭环状态，延伸板4由其未闭合的一侧延伸至检测装置的外侧。

需要说明的是，在本示例中，提供了扭转碰撞检测组件6，由于机器人的运动并非单一的直线方向上的运动，可能是两个方向或者三个方向上联动的运动路径，在该运动路径中，位于两个半球碰撞体1上的检测组件可能具有感知死角，如半球碰撞体1上倾斜的外壁位置与障碍发生碰撞，该情况下通过其他碰撞检测组件的检测效果较弱，为了进一步提高整体半球碰撞体1的障碍检测效果，因此通过扭转碰撞检测组件6进行检测；

具体的，扭转碰撞检测组件6包括旋转柱61、第三触点62、连接环63、第四触点64和第二金属环65，其中旋转柱61与半球碰撞体1固定相连，旋转柱61上设置有第三触点62，连接环63固定安装在延伸板4上，其中连接环63上设置有多个第四触点64，第三触点62和第四触点64处于交错状态，当其中一个半球碰撞体1受力后，位于该侧的第三触点62和第四触点64将过经过连通状态，在连通的瞬间，通路中的电压发生变化，基于电压信号变化，确定碰撞产生；

示例性的，为了保证受到冲击后的半球碰撞体1能够自动恢复到初始位置，确保本装置能够持续的进行碰撞检测，因此，可选在旋转柱61和延伸板4之间设置有一个或者多个扭力弹簧，使第三触点62和第四触点64能够在接触碰撞状态后进行分离。

可以理解的是，第二金属环65的部位位置处于外露状态，其外部位置与第二金属片9紧密接触，由于第二金属环65在受到冲击的过程中，可能发生扭转，为了保证对运动状态中的第四触点64的供电效果，因此通过紧密接触的第二金属片9对处于运动状态中的第四触点64进行送电。

在一些实施方式中，倾斜碰撞检测组件7包括：第三金属环71、第三金属片72和弹性支撑件73，第三金属环71固定安置在延伸板4中位于半球碰撞体1一侧端部端面的边缘位置上，且第三金属环71处于凸出状态；第三金属片72固定安装在半球碰撞体1的平面上，且第三金属片72为圆形，并与第三金属环71的位置相对应；多个弹性支撑件73固定安装在半球碰撞体1和延伸板4之间，并位于第三金属片72的内侧，位于两个半球碰撞体1之间的延伸板4上设置有弹性片10，用于保持半球碰撞体1的水平复位状态。

需要说明的是，倾斜碰撞检测组件7基于上述多种碰撞检测组件提供进一步全方面的碰撞检测，如更为复杂的机器人运动动作或者遇到触碰角度更加刁钻的障碍物，为了确保障碍物的进一步碰撞检测效果，因此在本示例中，提供了一种倾斜碰撞检测组件7；

在具体实施过程中，如半球碰撞体1上的任意倾斜位置遇到障碍后，其上的半球碰撞组件将发生倾斜，位于半球碰撞组件上的第三金属片72将向延伸板4上的第三金属环71靠近，直至第三金属片72的部位位置与第三金属环71发生接触，使得电路内电压在其接触的瞬间发生变化，因此，用过对当前电路中电压的检测可知，倾斜侧存在障碍并发生碰撞，碰撞后机器人停止当前方向移动，解除碰撞状态后，在多个弹性支撑件73的支撑作用下，使得两个半球碰撞体1与延伸板4保持一定的距离，并恢复至待检测状态。

在一些示例中，延伸板4通过其上布置的弹性片10与整体半球碰撞体1弹性连接，使得半球碰撞体1在受力的过程中，相对于延伸板4产生倾斜的效果，该弹性片10可以选用金属薄片，在半球碰撞体1做水平扭动的过程中，金属薄片在水平方向产生的弹性影响较弱，因此弹性片10可以选用耐高温，抗疲劳性好的金属薄片。

在一些实施方式中，两个半球碰撞体1中均设置有电压检测装置，其中一个半球碰撞体1上的电压检测装置与第三触点62和第二金属片9电性连接，第二金属片9与第二金属环65之间紧密接触，每个半球碰撞体1中设置的另一电压检测装置与其上的第三金属片72和第一金属片8相连接，其中第一金属片8与第三金属环71紧密接触；半球碰撞体1中设置的又一电压检测装置与第一触点34和第二触点35电性连接；延伸板4上还设置一电压检测装置，且分别与金属圈23和第一金属环24电性连接。

在本示例中，提供了多种电压检测装置，以及每一电压检测装置上连接的监测元件，通过设置在多个不同方位的监测元件，实现对两个半球形碰撞体的位移检测效果，无需外置传感器同样可以感知多种不同方位的碰撞信息，基于不同方位的碰撞信息，可以帮助机器人实现对应的移动策略，同样达到机器人应用在极端环境中的对任务空间的感知效果。

本申请实施例的第二方面提供的如上述任一技术方案的保护方法，包括：

机器人处于直行或者水平移动状态，遇障后，周侧碰撞检测组件2中弹性防护环21受力带动金属圈23发生形变或者位移，其上的金属圈23与第一金属环24接触，通过其中一个电压检测装置感知金属圈23和金属环所在电路中的电压变化，得到周侧障碍物碰撞产生信息，机器人可以采用静直后退的方案躲避障碍；在一些场景中，机器人部件，通过将本装置搭载在机器人的活动部件上，当该活动部件处于上下旋转状态，遇障后，接触块32发生位移，第一触点34与第二触点35连通，通过电压检测装置感知电压变化，得到顶底障碍物碰撞产生信息，进一步的机器人可以得知是位于上侧的还是下侧的半球碰撞体1发生碰撞，如上侧发生碰撞，机器人可以将该活动部件降低，并继续执行任务；机器人部件相对于障碍物处于倾斜的移动状态，遇障后，至少一个半球碰撞体1受摩擦力发生扭转，扭转后旋转柱61也随之旋转，在此运动过程中，第三触点62和第四触点64发生瞬时连通，通过电压检测装置感知电压变化，得到移动侧障碍物碰撞产生信息，得知半球碰撞体1与障碍物发生边缘摩擦，可以适当调整检测装置的位置，继续执行任务；机器人部件处于多轴方向移动状态，遇障后，至少一个半球碰撞体1发生倾斜，第三金属片72随之倾斜，其中延伸板4与机器人处于连接状态，第三金属环71静止，第三金属环71则与第三金属片72接触，通过电压检测装置感知电压变化，得到周围障碍物碰撞产生信息且碰撞信息可能来自于整体半球碰撞体1的上下两侧，基于上述技术方案可知，本方案虽为设置传感器，但是同样具有高精度的多方位的障碍检测功能，并且适用于极端的工作环境。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：包括检测装置和用于连接机器人的连接装置；所述检测装置包括半球碰撞体、延伸板和连接部；

所述半球碰撞体为两个且呈球形状态布置，两个所述半球碰撞体之间间隙的外侧设有周侧碰撞检测组件，两个所述半球碰撞体的上还设置有顶底碰撞检测组件，每个所述半球碰撞体内设置有电压检测装置组；

所述延伸板的一端活动连接在两个所述半球碰撞体的内侧中部，且所述延伸板上还设置有扭转碰撞检测组件和倾斜碰撞检测组件；

所述连接部固定连接于所述延伸板的另一端，所述连接部用于与机器人的行进端相接。

2.根据权利要求1所述的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：所述周侧碰撞检测组件包括弹性防护环、金属圈和第一金属环，所述弹性防护环安置在两个半球碰撞体之间间隙的外侧，所述弹性防护环内侧壁中部还设置有凸起状态的固定部；所述金属圈固定在所述固定部的内部，所述金属圈的内侧方向的外壁处于暴露状态；所述第一金属环至少固定在其中一个所述半球碰撞体上，且所述第一金属环与所述金属圈的位置相对应。

3.根据权利要求2所述的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：所述顶底碰撞检测组件包括滑槽、接触块、第一触点和第二触点，所述滑槽设在所述半球碰撞体的球面中部，所述滑槽内设有滑块；所述接触块固定安置在所述滑块的外侧，所述接触块的外壁位于所述半球碰撞体外壁的外侧；所述第一触点和所述第二触点分别安置在所述滑槽的两端以及滑块的两端，所述第一触点和所述第二触点处于内外间隔布置。

4.根据权利要求3所述的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：所述滑块上还设置有弹性复位装置，所述弹性复位装置用于将所述接触块保持在滑槽中间。

5.根据权利要求4所述的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：所述扭转碰撞检测组件包括：旋转柱和连接环，所述旋转柱固定连接在所述半球碰撞体的平面侧中部位置，且所述旋转柱可转动的卡接在所述延伸板的一端，所述旋转柱的侧壁上设置有第三触点；所述连接环固定安置在所述延伸板的上下两端，并可转动的套接在所述旋转柱的外壁上，所述连接环内设置有多个第四触点，多个第四触点之间通过第二金属环电性相连，所述第二金属环的部分位置处于外露状态。

6.根据权利要求5所述的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：所述倾斜碰撞检测组件包括：第三金属环、第三金属片和弹性支撑件，所述第三金属环固定安置在所述延伸板中位于所述半球碰撞体一侧端部端面的边缘位置上，且所述第三金属环处于凸出状态；所述第三金属片固定安装在所述半球碰撞体的平面上，且所述第三金属片为圆形并与所述第三金属环的位置相对应；多个所述弹性支撑件固定安装在所述半球碰撞体和延伸板之间，并位于第三金属片的内侧。

7.根据权利要求6所述的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：所述延伸板上设置有弹性片，弹性片用于保持半球碰撞体的水平复位状态。

8.根据权利要求7所述的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：两个所述半球碰撞体中均设置有电压检测装置，其中一个半球碰撞体上的电压检测装置与所述第三触点和第二金属片电性连接，所述第二金属片与第二金属环之间紧密接触，每个所述半球碰撞体中设置的另一电压检测装置与其上的第三金属片和第一金属片相连接，其中第一金属片与第三金属环紧密接触；所述半球碰撞体中设置的又一电压检测装置与所述第一触点和第二触点电性连接；所述延伸板上还设置一电压检测装置，且分别与所述金属圈和第一金属环电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种无传感器的机器人碰撞检测保护装置，其特征在于：所述金属圈和所述第一金属环均留有开口，所述延伸板由开口处延伸至检测装置外。

10.根据权利要求1～9所述的一种无传感器的机器人碰撞检测方法，其特征在于：包括：

S1：机器人处于直行或者水平移动状态，遇障后，周侧碰撞检测组件中弹性防护环受力带动金属圈发生形变或者位移，与第一金属环接触，通过电压检测装置感知电压变化，得到周侧障碍物碰撞产生信息；

S2：机器人部件处于上下旋转状态，遇障后，接触块发生位移，第一触点与第二触点连通，通过电压检测装置感知电压变化，得到顶底障碍物碰撞产生信息；

S3：机器人部件相对于障碍物处于倾斜的移动状态，遇障后，至少一个半球碰撞体扭转，第三触点和第四触点连通，通过电压检测装置感知电压变化，得到移动侧障碍物碰撞产生信息；

S4：机器人部件处于多轴方向移动状态，遇障后，至少一个半球碰撞体发生倾斜，第三金属环和第三金属片接触，通过电压检测装置感知电压变化，得到周围障碍物碰撞产生信息；

基于不同电压检测装置的信号信息，执行S1、S2、S3和S4不同的移动策略。

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