[实用新型]一种基于工业机器人的无传感弹性碰撞装置

权利要求书

1.基于工业机器人的无传感弹性碰撞装置，其特征在于，包括系统控制装置、电机伺服驱动装置及工业机器人本体，系统控制装置发送关节位置指令给电机伺服驱动装置，电机伺服驱动装置输出功率信号驱动工业机器人本体运动。

2.根据权利要求1所述基于工业机器人的无传感弹性碰撞装置，其特征在于：所述电机伺服驱动装置包括碰撞检测装置，碰撞检测装置设有电流比较装置和速度比较装置，以接收来自伺服电机电流和速度信号，当电流差值超过容许偏差阀值时电流比较装置输出高电平信号；当速度差值超过容许偏差阀值时速度比较装置输出高电平信号，当速度比较装置和电流比较装置同时输出高电平信号时则判断工业机器人末端发生碰撞。

3.根据权利要求2所述基于工业机器人的无传感弹性碰撞装置，其特征在于：电机伺服驱动装置还包括位置速度电流三环控制装置、复合控制装置、控制装置切换开关，所述碰撞检测装置连接所述控制装置切换开关，当无碰撞时，所述碰撞检测装置发出控制信号驱动控制装置切换开关使得位置速度电流三环控制装置的控制信号输出给电机伺服驱动装置；当发生碰撞时，所述碰撞检测装置发出控制信号驱动控制装置切换开关使得复合控制装置的控制信号输入给电机伺服驱动装置；所述电机伺服驱动装置进一步包括一功率放大器，所述功率放大器连接所述控制装置切换开关和所述伺服电机。

4.根据权利要求3所述基于工业机器人的无传感弹性碰撞装置，其特征在于：所述工业机器人本体包括工业机器人结构系统以及各关节的伺服电机、绝对式编码器，所述伺服电机接收经过所述控制装置切换开关的控制信号从而输出力矩驱动工业机器人结构系统各关节运动，绝对式编码器与伺服电机的转轴同轴以产生关节位置反馈信号。

5.根据权利要求4所述基于工业机器人的无传感弹性碰撞装置，其特征在于：所述位置速度电流三环控制装置包括位置控制器、速度控制器、第一电流控制器及微分器，所述位置控制器接收系统控制装置的关节位置指令与来自所述绝对式编码器的关节位置反馈信号的偏差并输出关节速度指令给速度控制器，微分器接收关节位置反馈信号并输出速度反馈信号，速度控制器接收输入关节速度指令与速度反馈信号的偏差并输出关节伺服电机电流指令给所述第一电流控制器，所述电流控制器接收关节伺服电机电流指令与检测到的电流反馈信号的偏差并输出电压控制信号至所述控制装置切换开关。

6.根据权利要求4所述基于工业机器人的无传感弹性碰撞装置，其特征在于：复合控制装置设有反弹距离检测装置及第二电流控制器，所述反弹距离检测装置接收检测到的关节位置反馈信号用于判断反弹距离是否达到设定值并输出电流控制指令，所述第二电流控制器接收所述电流控制指令与电流反馈信号的偏差并输出电压控制信号至所述控制装置切换开关。