CN207704230U - 一种机器人安全警戒系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人安全警戒系统，包括工作人员佩戴的安全手环，以及机器人本体，机器人本体内或者贴靠于机器人的周边设有与其连接的控制柜，控制柜内有第一蓝牙收发端，第一蓝牙收发端与控制柜内的能够控制机器人急停和操作的控制装置连接，安全手环上设有控制面板，控制面板上有能够显示指标参数的显示屏、指示灯以及设置按键，安全手环内有振动电机、第二蓝牙收发端和单片机，第二蓝牙收发端连接到用于信号检测的CC2650芯片，CC2650芯片、设置按键、显示屏、振动电机均连接到单片机。采用本实用新型的设计，能够通过检测蓝牙信号强度对人员作出示警，保护工作人员。

Description

一种机器人安全警戒系统

技术领域：

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及提供给客户使用的机器人安全手环。

背景技术：

随着进入了工业4.0的时代，工业机器人被广泛地应用于制造业等诸多部门，它可以代替人们在具有危险的场所从事繁重的工作。工业机器人在将人们从繁重的危险性劳动中解放出来的同时，也存在产生危险的因素，由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故时有发生，即使在有安全护栏的情况下，依旧因为不小心靠近机器人，而被机器人击中等事故。在这样的情况下，从安全方面考虑，本设计的目的是为了让人在未靠近机器人之前就给人警报并且当人到达一定近的距离时将机器人急停，从而尽可能的避免有人在使用机器人时受伤。

实用新型内容：

发明目的：本实用新型的目的在于解决现有的工业机器人无法通过一种警戒系统实现人出现在机器范围内进行急停等应急操作的问题。

发明内容：本实用新型采用以下技术方案：

一种机器人安全警戒系统，包括机器人本体，机器人本体内或者贴靠于机器人的周边设有与其连接的控制柜，还包括工作人员佩戴的安全手环，控制柜内有第一蓝牙收发端，第一蓝牙收发端与控制柜内的能够控制机器人急停和操作的控制装置连接，安全手环上设有控制面板，控制面板上有能够显示指标参数的显示屏和指示灯，安全手环内有振动电机、第二蓝牙收发端和单片机，第二蓝牙收发端连接到用于信号检测的CC2650芯片，CC2650芯片、显示屏、振动电机均连接到单片机。

进一步地，第二蓝牙收发端先连接到单片机，再通过单片机连接到CC2650 芯片。

进一步地，控制面板上还设有能够对单片机进行设置的设置按键，设置按键连接到单片机的设置端口。

进一步地，所述单片机为AT89C51单片机。

进一步地，指示灯、显示屏、单片机、第二蓝牙收发端、振动电机均连接到安全手环内的电池。

进一步地，第一蓝牙收发端与第二蓝牙收发端互相适配。

进一步地，指示灯包括红色LED灯和绿色LED灯，连接到AT89C51单片机的输出端口。

进一步地，所述设置按键包括reset1键、set1键、query1键、reset2键、 set2键、query2键和OK键，七个键位分别对应连接到AT89C51单片机的7个控制端口。

工作原理：

报警值设定：设置按键中的reset1键为对一级报警值清零的作用，按下该键后，手环之前的设定值清零，显示屏会显示当前信号强弱值，再按下set1键，该值会保存为一级报警值，query1按键的作用是查询当前所设置的一级报警值，查询功能在设定状态和工作状态下，均可查询。reset2、set2、query2三个按键的作用同上，如果安全手环有任意报警值未设定完毕，按下OK键，进入工作状态时，安全手环两级报警值均默认为0，当两端蓝牙收发端连接的时候，安全手环直接振动，且机器人本体立即停止工作。当所有设置结束之后，按下OK键，安全手环进入工作状态，绿色LED灯亮，此时的显示屏上显示的为当前蓝牙信号强弱值，在OK键按下之前红色LED灯亮，红灯亮时，安全手环给控制柜端第一蓝牙收发端的信号为急停信号。

二级报警值预警：对接收到蓝牙信号强度进行检测根据预设报警值的不同分成两个部分，第一个部分为一级报警检测，如果检测到的蓝牙信号强度达到一级报警值时，安全手环内部的振动电机就会转动，从而实现振动，当信号强度再次小于一级报警值时，安全手环就可以停止振动。第二个部分为二级报警检测，如果检测到的蓝牙信号强度达到了二级报警值时，安全手环这边的第二蓝牙收发端就会给控制柜端的第一蓝牙收发端发射信号，从而使得机器人本体停止。

当安全手环接收到的信号强度达到了二级报警值，安全手环端的第二蓝牙收发端就会给控制柜端的第一蓝牙收发端发送一个高频信号，而控制柜端的第一蓝牙收发端控制机器人本体急停。机器人本体急停之后，且当周围佩戴安全手环的人到达安全区域之后，才可以通过手动的方式开启机器人本体。

有益效果：本实用新型与现有技术相比：

1、两个适配的蓝牙进行信号对接，通过侦测蓝牙信号的强弱来判断进入机器人的工作范围及相对距离，其中一个蓝牙设置于员工佩戴的安全手环上，通过信号检测和单片机再连接到振动电机，使得能够对员工做出提示，规避危险，提高工作的安全系数。

2、AT89C51的应用已经很广泛，并且结构简单，通过对AT89C51的应用，能够对报警值进行二次设定，使得存在两个警戒范围，并且达到二级报警值能够通过设定在AT89C51中的数据直接进行机器人急停操作，大大提高了员工工作的安全系数。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中的安全手环内部结构示意图；

图3是本实用新型中的安全手环内部电路图；

图4是本实用新型中的工作原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体案例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如附图1、附图2和附图3所示，一种机器人安全警戒系统，包括机器人本体1，机器人本体1内或者贴靠于机器人的周边设有与其连接的控制柜2，还包括工作人员佩戴的安全手环3，控制柜2内有第一蓝牙收发端4，第一蓝牙收发端4与控制柜2内的能够控制机器人急停和操作的控制装置(未图示)连接，安全手环3上设有控制面板，控制面板上有能够显示指标参数的显示屏5和指示灯 6，安全手环内有振动电机7、第二蓝牙收发端8和单片机9，第二蓝牙收发端8 连接到用于信号检测的CC2650芯片11，CC2650芯片11、显示屏5、振动电机7均连接到单片机9。

第二蓝牙收发端8先连接到单片机9，再通过单片机9连接到CC2650芯片 11。

振动电机连接到单片机P22，显示屏的输入端连接到单片机的P0.0到P0.7，输出端连接到单片机的P2.5到P2.7。CC2650芯片连接到单片机的P3.0和P3.1。

控制面板上还设有能够对单片机进行设置的设置按键，设置按键连接到单片机的设置端口。

所述单片机9为AT89C51单片机。

指示灯6、显示屏5、单片机9、第二蓝牙收发端8、振动电机7均连接到安全手环内的电池10。

第一蓝牙收发端4与第二蓝牙收发端8互相适配。

指示灯包括红色LED灯RED和绿色LED灯GREEN，连接到AT89C51单片机的输出端口P2.3和P2.4。

所述设置按键包括reset1键、set1键、query1键、reset2键、set2键、 query2键和OK键，七个键位分别对应连接到AT89C51单片机的7个控制端口 P1.0～P1.6。

实施例2

如附图2、附图3和附图4所示，

报警值设定：设置按键中的reset1键为对一级报警值清零的作用，按下该键后，手环之前的设定值清零，显示屏5会显示当前信号强弱值，再按下set1键，该值会保存为一级报警值，query1按键的作用是查询当前所设置的一级报警值，查询功能在设定状态和工作状态下，均可查询。reset2、set2、query2三个按键的作用同上，如果安全手环3有任意报警值未设定完毕，按下OK键，进入工作状态时，安全手环3两级报警值均默认为0，当两端蓝牙收发端连接的时候，安全手环3直接振动，且机器人本体1立即停止工作。当所有设置结束之后，按下 OK键，安全手环3进入工作状态，绿色LED灯亮，此时的显示屏5上显示的为当前蓝牙信号强弱值，在OK键按下之前红色LED灯亮，红灯亮时，安全手环3 给控制柜2端第一蓝牙收发端4的信号为急停信号。

二级报警值预警：对接收到蓝牙信号强度进行检测根据预设报警值的不同分成两个部分，第一个部分为一级报警检测，如果检测到的蓝牙信号强度达到一级报警值时，安全手环3内部的振动电机7就会转动，从而实现振动，当信号强度再次小于一级报警值时，安全手环3就可以停止振动。第二个部分为二级报警检测，如果检测到的蓝牙信号强度达到了二级报警值时，安全手环3这边的第二蓝牙收发端8就会给控制柜2端的第一蓝牙收发端4发射信号，从而使得机器人本体停止。

当安全手环3接收到的信号强度达到了二级报警值，安全手环3端的第二蓝牙收发端8就会给控制柜2端的第一蓝牙收发端4发送一个高频信号，而控制柜 2端的第一蓝牙收发端4控制机器人本体1急停。机器人本体1急停之后，且当周围佩戴安全手环3的人到达安全区域之后，才可以通过手动的方式开启机器人本体1。

Claims (8)

1.一种机器人安全警戒系统，包括机器人本体，机器人本体内或者贴靠于机器人的周边设有与其连接的控制柜，其特征在于：还包括工作人员佩戴的安全手环，控制柜内有第一蓝牙收发端，第一蓝牙收发端与控制柜内的能够控制机器人急停和操作的控制装置连接，安全手环上设有控制面板，控制面板上有能够显示指标参数的显示屏和指示灯，安全手环内有振动电机、第二蓝牙收发端和单片机，第二蓝牙收发端连接到用于信号检测的CC2650芯片，CC2650芯片、显示屏、振动电机均连接到单片机。

2.根据权利要求1所述的机器人安全警戒系统，其特征在于：第二蓝牙收发端先连接到单片机，再通过单片机连接到CC2650芯片。

3.根据权利要求1所述的机器人安全警戒系统，其特征在于：控制面板上还设有能够对单片机进行设置的设置按键，设置按键连接到单片机的设置端口。

4.根据权利要求1所述的机器人安全警戒系统，其特征在于：所述单片机为AT89C51单片机。

5.根据权利要求1所述的机器人安全警戒系统，其特征在于：指示灯、显示屏、单片机、第二蓝牙收发端、振动电机均连接到安全手环内的电池。

6.根据权利要求1所述的机器人安全警戒系统，其特征在于：第一蓝牙收发端与第二蓝牙收发端互相适配。

7.根据权利要求1所述的机器人安全警戒系统，其特征在于：指示灯包括红色LED灯和绿色LED灯，连接到AT89C51单片机的输出端口。

8.根据权利要求3所述的机器人安全警戒系统，其特征在于：所述设置按键包括reset1键、set1键、query1键、reset2键、set2键、query2键和OK键，七个键位分别对应连接到AT89C51单片机的7个控制端口。