[实用新型]用于电容式检测的传感装置、机器人覆盖设备及机器人

说明书

本实用新型涉及用于电容式检测的传感装置、机器人覆盖设备及机器人，所述用于电容式检测的传感装置包括被布置成插入具有非平坦表面的机器人壳体中或被布置在机器人壳体上的电路，所述电路包括的柔性基板具有：‑由介电材料形成的绝缘层，以及，‑导电材料的检测层，其施加在绝缘层上并且包括被称为电容式电极的多个电极。

技术领域

在本文中，本实用新型描述了一种用于电容式检测系统并且适于装配在机器人保护壳体中的柔性电路。

本实用新型的领域涉及机器人技术，更具体地涉及工业机器人技术、医疗机器人技术或服务机器人技术，并且更具体地涉及协作机器人也称为协同机器人的领域，并且更具体地涉及SCARA机器人(SCARA代表“选择性顺应性装配/关节式机器手臂”)的领域。

背景技术

工业或家用机器人、特别是协作机器人(协同机器人)通常包括主体，在该主体上附接有具有工具或工具保持器的功能头，并且能够在环境中执行一个或更多个任务。

为了在包括人和/或物体的环境中或者与人协作使用或移动机器人或协作机器人(例如机械臂或SCARA机器人)，有必要提供检测位于其环境中的这些人和物体的能力，目的是避免事故风险。用于提供这种检测能力的最新解决方案包括为机器人装配电容式传感器，该电容式传感器对一定范围内的物体的接近或与该物体的接触敏感。

一种方法是将电容式传感器分布在机器人的不同部件上或部件周围，重点是装备移动部件。

电容式传感器能够位于保护壳体或盖内。那些传感器被放置在框架上并且围绕机器人提供了不同的益处。保护壳体隐藏并且限制机器人的不同功能元件，例如电线、电机、框架等。保护壳体还提供美学益处和一些基本安全性，其中壳体通常被设计成没有引向外部的锐角。机器人壳体还需要围绕包括不同面积和不同曲率的非明显形状结构。

因此，这些壳体具有它们自己的一组要求。在许多情况下，在决定改造具有检测能力的机器人之前，已经对它们进行了设计和安装。

为了受益于壳体的保护和外观，需要将电容式传感器放置在壳体后面并且调整以适合它们的形状。为了优化深度和方向性的检测范围，期望通过覆盖尽可能多的壳体表面来最大化传感区域。

这样的要求将需要满足工业约束并且将需要同时是性能好、可扩展、成本有效并且可靠的。

本实用新型的目的是提供针对这些目的之一的解决方案。

本实用新型的目的还有提供能够适合覆盖机器人、并且尤其是 SCARA机器人的非平坦形状的壳体的柔性电路和电容式检测传感器。

本实用新型的目的还有提供针对柔性电路和电容式检测传感器的设计，以使其是性能好、可扩展、成本有效、可靠的，并且易于安装在这些壳体上。

实用新型内容

这些目的通过用于电容式检测的传感装置来实现，该传感装置包括被布置成插入具有非平坦表面的机器人壳体中或机器人壳体上的电路，所述电路包括的柔性基板具有：

-由介电材料形成的绝缘层，以及，

-导电材料的检测层，其施加在绝缘层上并且包括被称为电容式电极的多个电极。

已知的电容式检测系统包括至少一个电极，该系统具有使该电极极化的电子装置和测量存在于该电极与物体和/或以不同电势极化的另一电极之间的电容关系的电子装置。

在本申请中，“物体”表示可以位于机器人的环境内的任何物体或人。

“机器人”是指任何机器人系统，尤其是机械臂、轮式车辆，例如配备有臂或操纵系统的卡车，或者人型机器人或装有运动构件例如肢体的机器人。