[发明专利]高速桥式机器人断电防落系统及方法

说明书

本发明涉及机器人智能化控制技术领域；具体涉及一种高速桥式机器人断电防落系统及方法，包括机器人控制部、制动驱动部、制动控制部和制动电源部，制动驱动部包括制动介质稳定器、制动驱动器和制动机构，制动介质稳定器通过制动驱动器向制动机构提供制动介质，机器人控制部包括机器人控制器、离合器和驱动电机，每个行走轮对应设有一组离合器和驱动电机，所述制动控制部包括制动控制器、测速器和激光测距仪，所述桥式机器人的两根平行导轨上均设置激光测距仪，对应每个行走轮设置一组测速器和制动机构，测速器和激光测距仪均与制动控制器相连。本发明可实现桥式机器人断电后的平稳减速，防止脱轨坠落，保证使用安全。

技术领域

本发明涉及机器人智能化控制技术领域；具体涉及一种高速桥式机器人断电防落系统及方法。

背景技术

现代物流和仓储运对大跨度桥式机器人运行速度要求越来越高，断电防落已经成为开发和生产高速桥式机器人的重要课题。因为大型桥式机器人高速运行(超过1.5m/s速度)，整体惯性极大，当突然断电时，传统制动装置无法保证安全减速，易出现机器人脱轨坠落现象，存在较大安全隐患。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种高速桥式机器人断电防落系统及方法，可实现桥式机器人断电后的平稳减速，防止脱轨坠落，保证使用安全。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述高速桥式机器人断电防落系统，包括机器人控制部、制动驱动部、制动控制部和制动电源部，制动电源部为制动控制部和制动驱动部供电，制动驱动部包括制动介质稳定器、制动驱动器和制动机构，制动介质稳定器通过制动驱动器向制动机构提供制动介质，制动控制部和机器人控制部均与制动驱动器相连，所述机器人控制部包括机器人控制器、离合器和驱动电机，每个行走轮对应设有一组离合器和驱动电机，机器人控制器通过驱动电机经由离合器驱动行走轮转动，所述制动控制部包括制动控制器、测速器和激光测距仪，所述桥式机器人的两根平行导轨上均设置激光测距仪，对应每个行走轮设置一组测速器和制动机构，测速器和激光测距仪均与制动控制器相连。

紧急停电后，通过实时监测机器人轨向运动在两导轨上的行进偏差、监测各个行走轮的运动状态，动态地调整各个行走轮的制动力，从而保持机器人轨向运动的行进方向稳定性，并迅速减速直至停止，整个过程最重要的是控制运动的方向稳定性，为此需要有稳定的电能和制动介质压力供给，控制所需电能由蓄电池和再生发电提供保持稳定；制动介质压力由制动介质稳定器保持稳定。

其中，优选方案为：

所述制动电源部包括发电机、发电控制器和蓄电池，至少一个行走轮设置有发电机,发电机转轴通过离合器与行走轮的轮轴相连，发电机通过发电控制器连接蓄电池，蓄电池为制动控制部和制动驱动部供电；发电机的个数可结合桥式机器人的重量及制动需求进行灵活设置。

所述离合器包括活动拨叉 、电磁铁、弹簧、驱动棘轮组和制动棘轮组，行走轮的轮轴通过制动棘轮组连接至发电机转轴，所述行走轮的轮轴通驱动棘轮组连接至驱动电机转轴，驱动棘轮组和制动棘轮组之间设置活动室，活动室为套设在行走轮的轮轴外周的圆筒，活动室两端分别通过轴承连接两个棘轮组的一个棘轮，行走轮的轮轴上对应棘轮设置滑槽，棘轮内圈对应滑槽设置滑块，活动室与拨叉 一端铰接，拨叉 另一端的两侧分别连接弹簧和电磁铁，桥式机器人有电时，电磁铁上电，根据同性相斥的原理，拨叉 受到电磁铁的斥力挤压弹簧，拨叉 与弹簧连接的一端向弹簧倾斜，活动室受拨叉的作用力，朝向驱动电机移动，其两端连接的棘轮也随之沿滑槽移动，直至驱动棘轮组的两个棘轮啮合后，此时，制动棘轮组的两个棘轮相互分离，驱动电机带动驱动棘轮组转动，进而行走轮转动，滑块可锁定棘轮和行走轮轮轴的相对位置，使行走轮随驱动棘轮组转动，断电时，电磁铁斥力消失，拨叉在弹簧的弹力作用下复位，由活动室带动驱动棘轮组的两个棘轮分离，然后制动棘轮组的两个棘轮啮合，由桥式机器人的惯性带动制动棘轮组通过发电机发电，以供制动使用，拨叉与活动室的铰接方式采用现有铰接方式即可。