[实用新型]一种工业机器人的安全控制系统及工业机器人

说明书

本实用新型涉及一种工业机器人的安全控制系统及工业机器人。本实用新型的特点在于：安全控制系统包括：设定安全转矩的设定模块；第一转矩获取模块，通过电流传感器获取电机相电流，通过电机位置传感器获取转子位置，据此获取第一电机转矩；第二转矩获取模块，通过电机母线电流传感器获取电机总电流，通过电机母线电压传感器获取电机母线电压，通过电机转速传感器获取电机转速，据此获取第二电机转矩；控制模块，包括两个控制单元分别比较所述第一电机转矩和第二电机转矩是否超过所述安全转矩，并在其中任一判断为超过安全转矩时，控制电机减速或停机。本实用新型的有益效果在于：电机转矩判断准确性高，工业机器人安全性好。

技术领域

本实用新型涉及一种工业机器人领域，特别是涉及一种安全控制系统及应用其的工业机器人。

背景技术

随着社会的发展，机器人开始广泛应用于多个领域，例如家用机器人、工业机器人、服务机器人等。工业机器人是主要面对工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，工业机器人包括传统的工业机器人以及协作机器人。协作机器人作为工业机器人中的轻型机器人，能够与人协作高效的完成工作，可以高精度和高效率的完成危险环境的工作，因此受到越来越多用户的青睐。

协作机器人在工作中，需要与人近距离的互动合作，因此，对于协作机器人而言，工作的安全性是一项核心性能指标。常规的协作机器人已经具有多项安全性检测机制，例如速度监控、力矩监控等，伺服驱动系统是协作机器人的动力来源，能够产生转矩驱动协作机器人运动以执行各种工作，但其产生的转矩需要受到准确的监控，如果不能对其进行准确的检测，将为用户带来极大的安全风险。

因此，有必要设计一种能够准确检测工业机器人的伺服驱动系统的转矩的安全控制系统及包括其的工业机器人。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种对转矩的安全性检测准确度高的安全控制系统及工业机器人。

本实用新型可采用如下技术方案：一种工业机器人的安全控制系统，其特征在于，所述安全控制系统包括：设定模块，用于设定所述工业机器人的安全转矩，所述安全转矩限制所述工业机器人安全运行的最大转矩；第一转矩获取模块，通过电流传感器获取电机相电流，通过电机位置传感器获取转子位置，根据所述电机相电流和转子位置获取第一电机转矩；第二转矩获取模块，通过电机母线电流传感器获取电机总电流，通过电机母线电压传感器获取电机母线电压，通过电机转速传感器获取电机转速，并根据所述电机总电流、电机母线电压、电机转速获取第二电机转矩；控制模块，电连接于所述第一转矩获取模块和第二转矩获取模块，包括两个控制单元分别比较所述第一电机转矩和第二电机转矩是否超过所述安全转矩，并在其中任一判断为超过安全转矩时，控制电机减速或停机。

进一步的，所述第一转矩获取模块包括：获取电流-转矩系数，根据电机相电流、转子位置，以及所述电流-转矩系数获取第一电机转矩。

进一步的，所述第二转矩获取模块包括：获取电机效率，根据电机母线电压、电机总电流、电机转速以及所述电机效率获取所述第二电机转矩。

进一步的，所述电流-转矩系数通过多次实验获取或通过预先设定。

进一步的，所述电机效率通过多次实验后查表获取或通过预先设定。

本实用新型还可采用如下技术方案：一种工业机器人，包括上述任一项所述的安全控制系统。

进一步的，所述工业机器人包括多个电机，所述多个电机的电机转矩均不超过所述安全转矩时，所述工业机器人正常运行。

与现有技术相比，本实用新型具体实施方式的有益效果为：提供一种用于对伺服驱动系统的电机转矩进行监控的安全控制系统，所述安全控制系统分别通过第一转矩获取模块和第二转矩获取模块通过上述不同的途径获取关节转矩并分别与安全转矩进行比较，数据处理及判断的独立性较好，对电机转矩的监测结果比较准确，提高了工业机器人的安全性。

附图说明