[发明专利]一种工业机器人安全防护系统

权利要求书

1.一种工业机器人安全防护系统，其特征在于，所述工业机器人安全防护系统包括图像传感器、图像处理器、光感测装置、气体浓度感测器、信号处理器、第一比较器、第二比较器、第三比较器、中央控制装置、气体发生装置以及工业机器人控制器；

其中，所述图像传感器、所述图像处理器、所述第一比较器依次连接，所述光感测装置与所述第二比较器连接，所述气体浓度感测器、所述信号处理器、所述第三比较器依次连接，所述第一比较器、所述第二比较器以及所述第三比较器均与所述中央控制装置连接，所述中央控制装置与所述气体发生装置连接，所述中央控制装置与所述工业机器人控制器连接；

所述图像传感器设置于所述工业机器人的前端，所述图像传感器实时采集所述工业机器人前端的图像信息，所述光感测装置设置于所述工业机器人的前端，所述光感测装置实时采集所述工业机器人前端的光强度信号，所述气体浓度感测器设置于所述工业机器人的前端，所述气体浓度感测器实时采集所述工业机器人前端的气体浓度信号；所述气体发生装置设置于所述工业机器人的前端，在所述工业机器人行进时喷射带有颜色的氧气气体，喷射气体为柱状形喷出，所述图像传感器将所述气体发生装置喷射后第一采样点的图像和喷射后第二采样点的图像均传输至所述图像处理器，所述图像处理器将接收到的两个图像划分为若干个相同区域，并计算每个区域的灰度值，所述图像处理器将所述气体发生装置喷射后第一采样点的图像的若干个区域的灰度值和所述气体发生装置喷射后的第二采样点的图像的若干个区域的灰度值传输至所述第一比较器，所述第一比较器将两幅图像对应区域的灰度值进行比较，若述气体发生装置喷射后第二采样点的图像的若干个区域的灰度值中大于所述气体发生装置喷射后的第一采样点的图像的若干个区域的灰度值的区域个数大于第一预设阈值，则所述第一比较器发出第一预警信号；同时，所述光感测装置将所述气体发生装置喷射后第一采样点的光强度信号和喷射后的第二采样点的光强度信号均传输至所述第二比较器，若所述气体发生装置喷射后的第一采样点的光强度信号和喷射后第二采样点的光强度信号的差的绝对值大于第二预设阈值，则所述第二比较器发出第二预警信号；同时，所述气体浓度感测器将所述气体发生装置喷射后第一采样点的氧气浓度信号和喷射后的第二采样点的氧气浓度信号均传输至所述第三比较器，若所述气体发生装置喷射后第一采样点的氧气浓度信号和喷射后的第二采样点的氧气浓度信号的差的绝对值大于第三预设阈值，则所述第三比较器发出第三预警信号；所述中央控制装置若接收到第一预警信号、第二预警信号以及第三预警信号，则所述中央控制装置通过所述工业机器人控制器控制所述工业机器人停止作业。

2.根据权利要求1所述的工业机器人安全防护系统，其特征在于，所述气体发生装置内包括一气压存储装置，所述气压存储装置用于在所述气体发生装置接收到气体喷射指令后将所述气体发生装置内待喷射气体以柱状喷射出。

3.根据权利要求1所述的工业机器人安全防护系统，其特征在于，光感测装置包括第一场效应管T1、第二场效应管T2、第三场效应管T3以及光二极管D；

其中，所述光二极管D用于感测光信号，所述光二极管D的正极接地，所述光二极管D的阴极与所述第一场效应管T1的源极连接，所述光二极管D的阴极与所述第二场效应管T2的栅极连接，所述第一场效应管T1的栅极与所述第一场效应管T1的漏极连接，所述第一场效应管T1的漏极与电源Vdd连接，所述第二场效应管T2的漏极也与电源Vdd连接，所述第二场效应管T2的源极与所述第三场效应管T3的漏极连接，所述第三场效应管T3的栅极与电源Vrow连接，所述第三场效应管T3的源极与所述第二比较器连接。

4.根据权利要求1所述的工业机器人安全防护系统，其特征在于，所述信号处理器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一集成运放以及第二集成运放；

其中，所述气体浓度感测器的输出端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第一电容的第二端还与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一集成运放的输出端连接，所述第二电容的第二端与所述第一集成运放的同相输入端连接，所述第二电阻的第一端接地，所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接，所述第三电阻的第一端接地，所述第三电阻的第二端与所述第一集成运放的反相输入端连接，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一集成运放的输出端连接；所述第一集成运放的输出端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第四电容的第一端连接，所述第三电容的第二端还与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第二集成运放的输出端连接，所述第四电容的第二端与所述第二集成运放的同相输入端连接，所述第六电阻的第一端接地，所述第六电阻的第二端与所述第四电容的第二端连接，所述第七电阻的第一端接地，所述第七电阻的第二端与所述第二集成运放的反相输入端连接，所述第八电阻的第一端与所述第七电阻的第二端连接，所述第八电阻的第二端与所述第二集成运放的输出端连接，所述第二集成运放的输出端与所述第三比较器的输入端连接；

其中，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容的电容值相等。