[发明专利]一种复合机器人的防倾覆系统

说明书

本申请属于机器人控制技术领域，公开了一种复合机器人的防倾覆系统，包括上位机和复合机器人，复合机器人包括AGV车和多轴机械臂；还包括应变仪；多轴机械臂的基座的同一高度的正左侧、正右侧、正前侧和正后侧各设置有一个应变片，应变片竖直设置；应变仪用于测量各应变片的应变值，并上传至上位机；上位机用于获取所述复合机器人左侧、右侧、前侧和后侧的应变安全阈值，根据各应变片的应变值计算复合机器人左侧、右侧、前侧和后侧的等效应变值，对比等效应变值和应变安全阈值以判断复合机器人是否即将倾覆，在判断复合机器人即将倾覆时发送停止信号至复合机器人，使复合机器人停止运动；该复合机器人的防倾覆系统可避免复合机器人倾覆。

技术领域

本申请涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种复合机器人的防倾覆系统。

背景技术

现有的一些复合机器人由AGV(Automated Guided Vehicle)车和设置在该AGV车顶部的多轴机械臂组成；这种复合机器人在水果采摘、物料抓取与运输、机加工、3C电子等工业领域中有着广泛的应用。

这种复合机器人在工作时，可能由于机械臂伸出AGV车的距离过大或抓取的物体过重而导致倾覆，从而损坏机器人，甚至可能引起人员伤亡和其它经济损失。因此，需要寻求一种复合机器人的防倾覆系统，以避免复合机器人倾覆。

发明内容

本申请的目的在于提供一种复合机器人的防倾覆系统，可避免复合机器人倾覆。

本申请提供了一种复合机器人的防倾覆系统，包括上位机和复合机器人，所述复合机器人包括AGV车和多轴机械臂；还包括应变仪；所述多轴机械臂的基座的同一高度的正左侧、正右侧、正前侧和正后侧各设置有一个应变片，所述应变片竖直设置；

所述应变仪用于测量各所述应变片的应变值，并上传至所述上位机；

所述上位机用于获取所述复合机器人左侧、右侧、前侧和后侧的应变安全阈值，根据各所述应变片的应变值计算所述复合机器人左侧、右侧、前侧和后侧的等效应变值，对比所述等效应变值和所述应变安全阈值以判断所述复合机器人是否即将倾覆，在判断所述复合机器人即将倾覆时发送停止信号至所述复合机器人，使所述复合机器人停止运动。

该复合机器人的防倾覆系统，在复合机器人工作时，实时测量在多轴机械臂的基座上的四个应变片的应变值，进而用该四个应变片的应变值计算四个方向的等效应变值，通过对比四个方向的等效应变值与相应方向的应变安全阈值即可知道复合机器人是否即将倾覆，从而在复合机器人即将倾覆时及时使复合机器人停止运动，可有效避免复合机器人倾覆。

优选地，所述复合机器人左侧、右侧、前侧和后侧的应变安全阈值由所述上位机通过以下方式预先测得：

依次以所述基座的正左侧、正右侧、正前侧和正后侧为第一侧，并执行步骤：

S1.发送第一指令至所述复合机器人，使所述复合机器人把多轴机械臂的末端工具中心移动至所述基座的第一侧；

S2.获取所述多轴机械臂的末端工具加载重物后的第一应变片和第二应变片的应变值；所述第一应变片是朝向所述第一侧的所述应变片，所述第二应变片是背向所述第一侧的所述应变片；

S3.根据所述第一应变片和所述第二应变片的应变值计算第一等效应变值，计算公式为：

；

其中，为所述第一等效应变值，为所述第一应变片的应变值，为所述第二应变片的应变值；

S4.根据所述第一等效应变值计算所述第一侧对应的第一刚度系数；所述第一刚度系数为所述第一等效应变值与加载力矩之间的比例系数，所述加载力矩为所述重物的重力产生的相对所述基座中心的力矩；

S5.根据以下公式计算对应所述第一侧的临界等效应变值：

；