[发明专利]为机器人车辆提供缓冲器的装置、系统和方法

说明书

一种能够提供缓冲器的装置、系统和方法，当缓冲器被压缩时，所述缓冲器能够提供减小的冲击碰撞体上的反向冲击力。该装置、系统和方法可包括至少一个缓冲器罩；以及容纳在缓冲器罩内的剪式机构。所述剪式机构可包括近侧的前延伸构件，其具有至少基本上平行于所述缓冲器罩的平行切向轴线的平行轴线；后延伸构件，所述后延伸构件基本上平行于所述前延伸构件，并且远离所述柔性缓冲器；至少左侧的和右侧的长剪式构件，其与所述前延伸构件中的相应的槽可旋转且可滑动地相关联，并且与所述后延伸构件可旋转地相关联；以及至少左侧的和右侧的短剪式构件，其可旋转地与所述前延伸构件相关联，并且可旋转地与所述左侧的和右侧的长剪式构件中的相应一个相关联。

相关申请的交叉参考

本申请要求2018年5月29日提交的名称为“为机器人车辆提供缓冲器的装置、系统和方法”的美国临时申请62/649,687的优先权的权益，其全部内容通过引用结合于此，如同其全部内容被阐述一样。

技术领域

本公开总体上涉及机器人技术，并且更具体地涉及为机器人车辆提供缓冲器的装置、系统和方法。

背景技术

缓冲器在移动装置和设备领域是众所周知的。最典型的是，缓冲器本质上是一种在移动装置或车辆的前或后部上的重型的、高度刚性的水平元件，其提供冲击吸收，例如以便减少在碰撞中对该移动车辆的损坏。通常的情况是，冲击吸收缓冲器放置在罩后面，例如为了美观目的和/或为了改善由缓冲器提供的冲击吸收。

缓冲器技术在最近时期已经显著地进步，并且自从一个世纪前缓冲器出现以来历经发展。例如，当前用于缓冲器的常见方法可以使用弹簧、液压和/或线性致动器，以便感测和吸收冲击。然而，作为示例，压缩的弹簧，例如与线性致动器例如滑动件结合作用，增加了在碰撞时随着缓冲器被逐渐压缩而使缓冲器向后推动的力。也就是说，缓冲器被压缩得越多，在冲击时与缓冲器一起施加给碰撞体的力进一步增加，这必然增加了当缓冲器被逐渐冲击时对撞击体造成的损坏。这是毫无疑问的，因为通常设置缓冲器的目的是限制对被碰撞体碰撞的车辆的损坏，而不是使对碰撞体的损坏最小化。

随着移动机器人技术的出现，特别是自主移动机器人的出现，与机器人的可能的碰撞体可以是静态的或动态的，并且不用说，动态碰撞体可以包括生物，例如人或动物。如在前述示例中详细描述的，在移动机器人使用弹簧、液压装置和/或线性致动器，但除了例如折皱区域之外不提供显著偏转的情况下，在碰撞中由机器人缓冲器吸收的能量的弹簧刚度或致动力将至少部分地回复给碰撞体。不用说，随着缓冲器被进一步压缩而增加的这种反射力可能对碰撞体造成显著的损坏。这种损坏可能取决于机器人装置的重量和由其缓冲器偏转的力。不用说，这会在碰撞体是生物的程度上导致特别可怕的后果。

更特别地，典型的移动机器人设备的缓冲器缺少任何安全特征来充当最后的手段安全特征，以在设备与设备的操作区域内的有生命对象碰撞的情况下保护生命和身体安全。也就是说，缓冲器不仅应当保护机器人装置免受损坏，而且可能更必须保护操作区域内的物体和生活在场的人免受损坏或伤害。

对于机器人和机器人装置，工业标准PD ISO/PS 15066:2016涉及由移动装置施加的力大致是当装置静止时施加的力的两倍。因此，作为示例，静态设备施加的30lbf力将导致该装置在运动中传递的60lbf力。关于这个陈述，并且对于非常重的操作设备，诸如大的移动机器人设备，如上所述，在设备的缓冲器内添加用于弹簧的高弹性常数实际上加剧了缓冲器可能向生物施加的这种重复的反向力。

发明内容

本公开是并且包括至少一种能够提供缓冲器的设备、系统和方法，所述缓冲器能够在缓冲器被压缩时提供减小冲击碰撞体上的反向冲击力。