[发明专利]一种机械臂作业状态下安全防碰系统

说明书

本发明公开了一种机械臂作业状态下安全防碰系统，其技术方案为：包括第一防碰撞系统和第二防碰撞系统，第一防碰撞系统包括依次铺设的刚性保护层、压电振动感应层、第一柔性保护层、静电感应层和第二柔性保护层，其中，刚性保护层用于与机械臂表面贴合，所述静电感应层具有导体层，在导体层内能够形成低电压交流电场；第二防碰撞系统，包括能够感应位置信息并发出报警信号的安全防护手环。本发明采用多种安全防护系统综合的方式，检测精度高，反应速度快。

技术领域

本发明涉及安全防护技术领域，尤其涉及一种机械臂作业状态下安全防碰系统。

背景技术

在机械臂进行现场作业时，操作人员需要近距离地观测机械臂的运作情况，并根据自身工作经验对机械臂进行实时调整。当操作人员判断机械臂与其他设备及工件之间的距离大于安全距离时，确定机械臂可按照设定的轨迹运作；当操作人员判断机械臂与其他设备及工件的之间距离处于临界安全距离时，操作人员需要立即即调整机械臂并使其处于大于安全距离的位置，重新设置机械臂的运作轨迹，以确保机械臂的安全作业。

但是仅凭借操作人员的主观经验来对机械臂与带电设备的安全距离进行判断，存在一定误差，而当操作人员专注于作业内容很容易忽视机械臂与设备的距离，因此，上述技术方案无法有效保证设备的安全运作。除此之外，人机协作机器人的工作空间与工人的工作空间交叉,并且在人机协作机器人与工人之间有可能发生物理接触。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种机械臂作业状态下安全防碰系统，采用多种安全防护系统综合的方式，检测精度高，反应速度快。

本发明采用下述技术方案：

一种机械臂作业状态下安全防碰系统，包括：

第一防碰撞系统，包括依次铺设的刚性保护层、压电振动感应层、第一柔性保护层、静电感应层和第二柔性保护层，其中，刚性保护层用于与机械臂表面贴合，所述静电感应层具有导体层，在导体层内能够形成低电压交流电场；

第二防碰撞系统，包括能够感应位置信息并发出报警信号的安全防护手环。

进一步的，所述压电振动感应层由若干压电传感器铺设组成阵列。

进一步的，所述导体层连接控制器。

进一步的，所述压电振动感应层设有定位传感器，定位传感器感知位置信息并将信号传输至控制器。

进一步的，所述第一柔性保护层为硅树脂材质，第二柔性保护层为高导电硅橡胶材质。

进一步的，所述刚性保护层由多层金属板组成，且刚性保护层开设有连接孔。

进一步的，所述安全防护手环通过无线方式与机械臂控制台、第一防碰撞系统的控制器进行信息交互。

进一步的，所述安全防护手环安装指示灯、蜂鸣器、位置感应模块和急停控制单元，所述急停控制单元由按钮触发。

进一步的，所述位置感应模块为GPS定位模块。

进一步的，所述安全防护手环安装电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的防碰系统由铺设在机械臂表面的保护层和安全防护手环组成，保护层铺设在机械臂表面，不需要对设备进行大规模改造；保护层与安全防护手环配合实现对机械臂与人员、工件的防碰撞功能；

(2)本发明具有静电感应层，能够感应人体产生的静电，在人体尚未接触保护层时便产生感应，提前停止机械臂动作，安全防护功能更好；

(3)本发明具有压电振动感应阵列及定位传感器，能够监测机械臂振动情况及机械臂在三维空间的位置，感应精度较高。

附图说明