[发明专利]教导机器人的安全系统及方法

说明书

本发明公开一种教导机器人的安全系统及方法，在机器人末端设置第一致能装置，在示教器设置第二致能装置，在教导模式下，检测两致能装置的启动次序，致能首先启动开状态的致能装置，不致能另一致能装置，由致能的致能装置决定机器人的控制作业状态，以确保教导机器人的安全。

技术领域

本发明涉及一种机器人的安全系统及方法，尤其是涉及机器人在切换至教导模式下，对于使用者执行手拉或非手拉教导机器人，进行保护的安全系统及方法。

背景技术

随着机器人的技术蓬勃发展，工厂利用机器人，虽可协助作业人员快速进行加工组装制造作业，提高工厂生产效率，但是机器人能否正常的运作，严重影响到作业人员的安全，因此各国订定严格的安全标准规范，以维护机器人的作业安全。

请参图5，现有技术为了教导机器人1作业，在机器人1的末端设置手拉按钮2，手拉按钮通常设计为按压运行(Hold to Run)，或为软体上的按键，手拉按钮2电性或通讯连接至机器人1控制器3。在示教器4设定机器人1处于教导模式时，当使用者按压手拉按钮2，信号通知控制器3，将机器人1从静止状态切入手拉模式(Hand Guiding)。现有技术的手拉模式有多种方式，例如通过机器人1各肘节5中致动器的编码器、马达电流传感器经计算与补偿，得知对各关节的施力或对末端的手拉施力，控制机器人1顺从手拉移动。利用手拉机器人1至点位记录位置、或手拉记录路径，教导机器人1作业。并于放开手拉按钮2时，使机器人1切出手拉模式回到静止状态。

前述现有技术机器人1的示教器4，为了符合安全标准规范ISO 10218-1的要求，在例如手拉、寸动、试跑调速等教导模式下，装设致能装置(Enable Device)，以保护协作的使用者。致能装置通常为三段式按钮(3Position Enabling Switch)，其结构设计有三个按压阶段，完全放开、中位、压紧，其中仅中位可致能机器人1进行教导行为，完全放开或压紧时，都将电性或通讯传达至控制器3，启动安全系统中断教导行为，让机器人1停止运动，并通过「监控静止」(Stand Still Monitoring)监控机器人1在致动器仍有电时不轻举妄动，如监控发现机器人发生运动，安全系统将切断机器人1致动器的电力，以保护使用者在教导过程中的安全。

然而，前述现有技术依安全标准规范在示教器设置致能装置，处于教导模式时，限制在致能装置致能状态下慢速移动，近距离手拉机器人的使用者，以获得安全保护。此外设在示教器的致能装置，与设在机器人末端的手拉按钮分开设置，必须同时按压，才能手拉教导机器人，极为不便，而分开操作时，示教器易被其他使用者切换为其他模式时，造成手拉协作中使用者的危险。因此，机器人在教导模式的安全系统及方法上，仍有问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的提供一种教导机器人的安全系统，通过在机器人末端设置第一致能装置，及于示教器设置第二致能装置，在教导模式下，由控制器检测两致能装置的启动次序，选择致能的致能装置，以确保教导机器人的安全性。

本发明的另一目的提供一种教导机器人的安全方法，利用检测首先启动开状态的致能装置，致能首先启动开状态的致能装置，不致能其余的致能装置，避免误操作，以提高使用者的安全。

为了达到前述发明的目的，本发明教导机器人的安全系统，机器人具有多肘节，一端为固定基座，另一端为活动的末端，设置第一致能装置，各肘节中设置致动器及位置传感器。控制器连接至机器人，控制致动器及位置传感器，移动机器人的末端，第二致能装置连接控制器。控制器内设安全模块，电性或通讯相连第一致能装置及第二致能装置，依据致能的第一致能装置或第二致能装置关状态，发出电性信号，使机器人进入安全状态。控制器利用检测第一致能装置或第二致能装置，致能首先启动开状态的致能装置，不致能另一致能装置。