[发明专利]一种基于加速度信息的机器人状态实时监控系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于加速度信息的机器人状态实时监控系统及方法，本实施例的系统包括机器人本体、三维加速度传感器、机器人控制柜和第二控制柜；所述三维加速度传感器安装在所述机器人本体末端法兰上，用于获取机器人本体末端加速度信息，所述三维加速度传感器将获取的机器人本体末端加速度信息发送给所述第二控制柜的控制器；所述机器人控制柜通过机器人自身传感器获取机器人本体末端加速度信息，所述机器人控制柜将获取的机器人本体末端加速度信息发送给所述第二控制柜的控制器；所述控制器基于两路机器人本体末端加速度信息对机器人末端运动状态进行实时监控。本发明提升了机器人的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于工业机器人安全控制技术领域，具体涉及一种基于加速度信息的机器人状态实时监控系统及方法。

背景技术

随着智能制造的快速发展，工业机器人在工业领域的应用越来越广泛，机器人的动作主要依靠末端的位置移动和姿态变化。机器人末端移动时加速度依靠的是机器人各轴电机编码器数据经过正向计算得到的，若机器人电机编码器发生损坏导致机器人末端加速度值不准确，可能会导致严重的工业伤害。

发明内容

为了解决机器人由于电机编码器信息传递失误或者编码器失效导致的安全问题，本发明提供了解决上述问题的一种基于加速度信息的机器人状态实时监控系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于加速度信息的机器人状态实时监控系统，包括机器人本体、三维加速度传感器、机器人控制柜和第二控制柜；

所述三维加速度传感器安装在所述机器人本体末端法兰上，用于获取机器人本体末端加速度信息，所述三维加速度传感器将获取的机器人本体末端加速度信息发送给所述第二控制柜的控制器；

所述机器人控制柜通过机器人自身传感器获取机器人本体末端加速度信息，所述机器人控制柜将获取的机器人本体末端加速度信息发送给所述第二控制柜的控制器；

所述控制器基于两路机器人本体末端加速度信息对机器人末端运动状态进行实时监控。

本发明通过在机器人本体末端法兰处外设三维加速度传感器来测量机器人末端加速度信息，实现三维加速度传感器加速度信息和机器人自身加速度信息的双路测量，以防止机器人电机编码器发生损坏导致机器人末端加速度值不能准确测量，从而导致严重的工业伤害。

优选的，本发明的监控系统还包括显示装置，所述显示装置用于显示机器人本体末端运动状态信息以及警示信息。

优选的，本发明的显示装置采用触摸屏。

优选的，本发明的机器人控制柜与所述第二控制柜之间通过以太网通信连接，所述第二控制柜与所述显示装置通过以太网通信连接。

优选的，本发明的控制器采用PLC控制器。

优选的，本发明的三维加速度传感器的量程范围大于所述机器人本体末端自身加速度的量程范围。

另一方面，本发明还提出了一种基于本发明的监控装置的方法，包括以下步骤：

步骤S1，实时获取三维加速度传感器测量的机器人末端加速度信息和机器人控制柜上传的机器人自身末端加速度信息；

步骤S2，得到两种加速度信息的误差值，并得到各向加速度相对误差；

步骤S3，将获得的各向加速度相对误差输入到预先设置的分级报警模型进行分级报警。

优选的，本发明在步骤S1之前还需要对三维加速度传感器测量的机器人末端加速度信息和机器人自身末端加速度信息进行标定，标定过程包括：