CN208409919U - 一种机器人碰撞检测装置及机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机器人技术领域，公开了一种机器人碰撞检测装置及机器人，该装置包括底板、滑动轴承座、触发条、与触发条位置相对固定的触发片以及检测机构，滑动轴承座上设置有垂直于触发条且可在其上滑动的导向杆，触发条通过导向杆与滑动轴承座连接且二者之间设置有弹性复位件，导向杆远离触发条的一端设置有限位件；其中，当触发条未碰到障碍物时，弹性复位件处于释能状态，触发条处于第一工位，触发片不能触发检测机构；当触发条碰到障碍物时，弹性复位件处于蓄能状态，触发条移动到第二工位，触发片与触发条同步动作进而触发检测机构。该机器人碰撞检测装置为机械结构，可靠性高，使用寿命长，不易老化；且灵敏度可调，不易误触发和被干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人碰撞检测装置及机器人。
背景技术
机器人碰撞检测功能是在机器人运动过程中，出现碰撞到人或物时通过传感器把碰撞信号反馈给控制器，控制器根据安全触发流程做出相应的机器人紧急停止功能，出于安全性考虑，碰撞检测装置是机器人一个重要的必备装置。
现有的机器人碰撞检测功能常用的装置为防撞边，该防撞触边采用的是橡胶管内安装两条非接触的金属导体，正常情况两条金属体是不接触断开的，再从两条金属导体的一端分别引出两个导线，再将两个导线连接到系统控制器上，形成碰撞检测回路装置。机器人防撞触边在碰到人或物体时，被施以垂直压力致使橡胶管内的非接触的两边金属导体相互接触，导致加在两金属导体之间的电阻和电流发生改变(相当于开关闭合)，并触发控制器检测功能，控制器立即停止机器人的运动，避免严重碰撞到人和物体。
但是，防撞触边的结构具有定制困难，两条金属导体容易短路，不易安装，橡胶管易老化、易撕裂的缺点，并且防撞触边的灵敏度不可调，无法根据实际的场景做灵敏度调整。
实用新型内容
本实用新型提供了一种机器人碰撞检测装置及机器人，上述机器人碰撞检测装置为机械结构，可靠性高，使用寿命长，不易老化，并且装置的灵敏性可调，系统稳定性高，不易误触发和被干扰。
为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种机器人碰撞检测装置，包括底板、固定于所述底板的滑动轴承座、用于与障碍物接触的触发条、与所述触发条位置相对固定的触发片以及用于检测所述触发片动作状态的检测机构，所述滑动轴承座上设置有垂直于所述触发条且可在所述滑动轴承座上滑动的导向杆，所述触发条通过所述导向杆与所述滑动轴承座连接且所述触发条与所述滑动轴承座之间设置有弹性复位件，所述导向杆远离所述触发条的一端设置有限位件以防止所述导向杆脱落；其中，
当所述触发条未碰到障碍物时，所述弹性复位件处于释能状态，所述触发条处于第一工位，所述触发片不能触发所述检测机构；
当所述触发条碰到障碍物时，所述弹性复位件处于蓄能状态，所述触发条处于第二工位，所述触发片与所述触发条同步动作以触发所述检测机构。
上述机器人碰撞检测装置中，包括底板、固定于底板的滑动轴承座、用于与障碍物接触的触发条、与触发条位置相对固定的触发片以及用于检测触发片动作状态的检测机构，滑动轴承座上设置有垂直于触发条且可在滑动轴承座上滑动的导向杆，触发条通过导向杆与滑动轴承座连接且触发条与滑动轴承座之间设置有弹性复位件，导向杆远离触发条的一端设置有限位件以防止导向杆脱落；其中，当触发条未碰到障碍物时，弹性复位件处于释能状态，触发条处于第一工位，触发片不能触发检测机构；当触发条碰到障碍物时，弹性复位件处于蓄能状态，触发条移动到第二工位，触发片与触发条同步动作进而触发检测机构。该机器人碰撞检测装置为机械结构，可靠性高，使用寿命长，不易老化；并且通过调节弹性复位件的弹性大小，可调节碰撞触发条需要力的大小，进而调节装置的灵敏度，提高系统稳定性，不易误触发和被干扰，适用各种不同的现场环境。
优选地，所述底板上安装有两个所述滑动轴承座，所述触发条的两端分别与两个所述滑动轴承座连接。
优选地，所述触发片固定于所述限位件或者所述触发条上。
优选地，所述滑动轴承座上形成有沿所述触发条动作方向的通孔，所述通孔内设置有导向套，所述导向杆安装于所述导向套内且可在所述导向套内滑动。
优选地，所述检测机构为检测传感器，所述触发片上设置有一个圆孔，所述触发条处于第一工位时，所述检测传感器朝向所述圆孔固定于所述底板，所述检测传感器无法接收到所述触发片的反射信号；所述触发条处于第二工位时，所述触发片跟随所述触发条移动，所述检测传感器接收到所述触发片的反射信号。
优选地，所述检测机构为机械式的触碰开关，所述触碰开关包括固定于所述底板的固定座以及设置于所述固定座上的接触片，所述触发条处于第一工位时，所述触发片不能与所述接触片接触，所述触发条处于第二工位时，所述触发片触碰所述接触片以触发所述检测机构。
优选地，所述触发条的材料为硬塑料。
优选地，所述触发条与障碍物接触的一侧为圆弧状。
优选地，所述弹性复位件为弹簧。
优选地，所述滑动轴承底座上朝向所述触发条的一侧设置有第一沉孔，所述触发条上与所述第一沉孔相对的位置设置有第二沉孔，所述弹簧一端位于所述第一沉孔内，另一端位于所述第二沉孔内。
本实用新型还提供了一种机器人，包括上述技术方案中任意一种机器人碰撞检测装置。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种机器人碰撞检测装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种检测机构结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种检测机构结构示意图；
图4为图3中检测机构的放大图；
图5为本实用新型实施例提供的机器人碰撞检测流程示意图。
图标：
1-底板；2-滑动轴承座；3-触发条；4-触发片；5-导向杆；6-弹性复位件；7-限位件；8-导向套；91-检测传感器；92-传感器座；10-触碰开关；11-固定座；12-接触片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1，一种机器人碰撞检测装置，包括底板1、固定于底板1的滑动轴承座2、用于与障碍物接触的触发条3、与触发条3位置相对固定的触发片4以及用于检测触发片动作状态的检测机构，滑动轴承座2上设置有垂直于触发条3且可在滑动轴承座上滑动的导向杆5，触发条3通过导向杆5与滑动轴承座2连接且触发条3与滑动轴承座2之间设置有弹性复位件6，导向杆5远离触发条3的一端设置有限位件7以防止导向杆5脱落；其中，
当触发条3未碰到障碍物时，弹性复位件6处于释能状态，触发条3处于第一工位，触发片4不能触发检测机构；
当触发条3碰到障碍物时，弹性复位件6处于蓄能状态，触发条3处于第二工位，触发片4与触发条3同步动作以触发检测机构。
上述实施例提供的机器人碰撞检测装置中，包括底板1、固定于底板1的滑动轴承座2、用于与障碍物接触的触发条3、与触发条3位置相对固定的触发片4以及用于检测触发片动作状态的检测机构，滑动轴承座2上设置有垂直于触发条3且可在滑动轴承座上滑动的导向杆5，触发条3通过导向杆5与滑动轴承座2连接且触发条3与滑动轴承座2之间设置有弹性复位件6，导向杆5远离触发条3的一端设置有限位件7以防止导向杆5脱落；其中，当触发条3未碰到障碍物时，弹性复位件6处于释能状态，触发条3处于第一工位，触发片4不能触发检测机构；当触发条3碰到障碍物时，弹性复位件6处于蓄能状态，触发条3移动到第二工位，触发片4与触发条3同步动作进而触发检测机构。该机器人碰撞检测装置为机械结构，可靠性高，使用寿命长，不易老化；并且通过调节弹性复位件6的弹性大小，可调节碰撞触发条3需要力的大小，进而调节装置的灵敏度，提高系统稳定性，不易误触发和被干扰，适用各种不同的现场环境。
上述实施例中，底板1上安装有两个滑动轴承座2，触发条3的两端分别与两个滑动轴承座2连接。如图1所示，该检测装置为两侧对称结构，可以分别检测触发条3左右两侧的碰撞情况，即使其中一侧损坏，也不会完全丧失碰撞防护的功能。
上述实施例中，触发片4固定于限位件7或者触发条3上。如图2所示，触发片4固定于限位件7上，触发条3接触到障碍物时，导向杆5跟随触发条3的动作在滑动轴承座2上滑动，导向杆5的动作带动限位件7上的触发片4动作，机械结构，结构简单，易操作，灵敏度高。其中，图中的限位件7可以为固定于所述导向杆5端部的抱紧箍，限位件7限制了触发条3的最大可移动范围。
上述实施例中，滑动轴承座2上形成有沿触发条3动作方向的通孔，通孔内设置有导向套8，导向杆5安装于导向套8内且可在导向套8内滑动，结构简单，可靠性高，使用寿命长，不易老化。其中，导向套8通过挡圈与滑动轴承座2连接。
上述实施例中，检测机构可以为检测传感器91，触发片4上设置有一个圆孔，触发条3处于第一工位时，检测传感器91朝向圆孔固定于底板2，检测传感器91无法接收到触发片4的反射信号；触发条3处于第二工位时，触发片4跟随触发条3移动，检测传感器91接收到触发片4的反射信号，如图2所示，检测传感器91通过传感器座92固定于底板上；
或者，检测机构可以为机械式的触碰开关10，触碰开关10包括固定于底板1的固定座11以及设置于固定座11上的接触片12，触发条3处于第一工位时，触发片4不能与接触片12接触，触发条3处于第二工位时，触发片4触碰接触片12以触发检测机构，如图3和图4所示。上述检测机构的可靠性高，容易制作。
需要说明的是，触碰开关10不仅限于图4所示的机械式结构，还可以为反射式、电磁感应式、电容电感式等。
上述实施例中，触发条3的材料可以为硬塑料，可以防止尖锐或有锋利口子的障碍物割破触发条，不易损坏，结实可靠。
上述实施例中，触发条3与障碍物接触的一侧为圆弧状，该结构可以很好的将撞击力变为触发条来回的动力，没有传统橡胶条从铝合金槽里脱出的风险，易制作安装。
上述实施例中，弹性复位件6可以为弹簧，结构简单，实用性强。
具体地，滑动轴承底座2上朝向触发条3的一侧设置有第一沉孔，触发条3上与第一沉孔相对的位置设置有第二沉孔，弹簧一端位于第一沉孔内，另一端位于第二沉孔内，第一沉孔和第二沉孔有效的规定了弹簧的位置，避免弹簧脱落。
本实用新型实施例还提供了一种机器人，包括上述实施例中提供的任意一种机器人碰撞检测装置。
具体地，本实用新型实施例提供的机器人具体地检测碰撞的过程，如图5所示：
S501:触发条碰到人和障碍物后，通过触发片触发检测机构；
S502:检测机构被触发后，产生触发信号，并传递到机器人控制器；
S503:机器人控制器检测到触发信号，并对触发信号进行计数和信号滤波等数字处理；
S504:对触发信号处理后，控制器判断触发的是否是有效触发信号，如果只是误触发或干扰，不构成碰撞信号的条件，执行S505；如果是有效触发信号，执行S506；
S505：直接忽略此碰撞过程；
S506：触发机器人运动停止功能，控制器输出控制机器人运动停止信号；
S507：机器人运动立即停止，避免更严重的碰撞导致人或物体的损失。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种机器人碰撞检测装置，其特征在于，包括底板、固定于所述底板的滑动轴承座、用于与障碍物接触的触发条、与所述触发条位置相对固定的触发片以及用于检测所述触发片动作状态的检测机构，所述滑动轴承座上设置有垂直于所述触发条且可在所述滑动轴承座上滑动的导向杆，所述触发条通过所述导向杆与所述滑动轴承座连接且所述触发条与所述滑动轴承座之间设置有弹性复位件，所述导向杆远离所述触发条的一端设置有限位件以防止所述导向杆脱落；其中，
当所述触发条未碰到障碍物时，所述弹性复位件处于释能状态，所述触发条处于第一工位，所述触发片不能触发所述检测机构；
当所述触发条碰到障碍物时，所述弹性复位件处于蓄能状态，所述触发条处于第二工位，所述触发片与所述触发条同步动作以触发所述检测机构。
2.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述底板上安装有两个所述滑动轴承座，所述触发条的两端分别与两个所述滑动轴承座连接。
3.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述触发片固定于所述限位件或者所述触发条上。
4.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述滑动轴承座上形成有沿所述触发条动作方向的通孔，所述通孔内设置有导向套，所述导向杆安装于所述导向套内且可在所述导向套内滑动。
5.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述检测机构为检测传感器，所述触发片上设置有一个圆孔，所述触发条处于第一工位时，所述检测传感器朝向所述圆孔固定于所述底板，所述检测传感器无法接收到所述触发片的反射信号；所述触发条处于第二工位时，所述触发片跟随所述触发条移动，所述检测传感器接收到所述触发片的反射信号。
6.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述检测机构为机械式的触碰开关，所述触碰开关包括固定于所述底板的固定座以及设置于所述固定座上的接触片，所述触发条处于第一工位时，所述触发片不能与所述接触片接触，所述触发条处于第二工位时，所述触发片触碰所述接触片以触发所述检测机构。
7.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述触发条的材料为硬塑料。
8.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述触发条与障碍物接触的一侧为圆弧状。
9.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述弹性复位件为弹簧。
10.根据权利要求9所述的机器人碰撞检测装置，其特征在于，所述滑动轴承底座上朝向所述触发条的一侧设置有第一沉孔，所述触发条上与所述第一沉孔相对的位置设置有第二沉孔，所述弹簧一端位于所述第一沉孔内，另一端位于所述第二沉孔内。
11.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-10所述的任意一项机器人碰撞检测装置。
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