[实用新型]一种防撞机械臂

说明书

本实用新型公开了一种防撞机械臂，包括底座和机械臂，所述底座外侧面间隔设置防撞缓冲组件，所述底座顶部靠边间隔设置红外测距仪，所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂、以及第三机械臂，所述防撞缓冲组件包括第一橡胶板、短杆、固定座、连接板、碰撞报警装置、以及第二缓冲弹簧，所述第一橡胶板侧面间隔固定设置短杆，所述固定座一端对应位置带有通孔，另一端固定设置在底座外侧侧壁上，所述短杆通过所述通孔，活动设置在固定座的一侧，所述短杆自由端设置联接板，所述联接板对应位置设有第二缓冲弹簧及第一碰撞报警装置。本防撞机械臂成本低、安全性高，在工作或移动过程中能够灵活的防撞。

技术领域

本实用新型涉及机器人防撞技术领域，尤其涉及一种防撞机械臂。

背景技术

机械臂又称协作机器人，在机械化或无人操作流程大量生产应用中，用于车间协助生产。人机协作是工业机器人发展的主要方向，无论工业生产还是日常生活，机器人与人的交互越来越密切。机器人的安全性受到更多关注，碰撞检测技术是一个主要的研究方向。

目前碰撞检测研究大多数是通过设计新型机械机构、集成力矩传感器、覆盖新材料皮肤等方法减小碰撞冲力，但对于现有工业机器人上实现碰撞检测需要对机械结构做较大的改动、增加额外的传感器也意味着较高的成本。

目前的机械臂防撞有两种：一种是采用弹簧缓冲安装在机械臂工作部位，抵消机械臂撞击时的冲击力，另一种采用视频监控成像反馈。但是，第一种方法不可抵消高速运动状态，机器人撞击带来的冲击力，使机械臂磨损严重，造成一定的经济损失；第二种视频监控成像防撞，设备生产成本高。

由于生产环境通常较为复杂，机械臂可能会与其他设备发生碰撞，特别是快速运行、惯性或驱动力较大的情况下，碰撞对机械臂内部结构造成的损坏较大。

中国专利文献CN201610479398.0披露了一种带有自我保护功能的防撞机械臂，包括：底座、轴关节、位置监控装置、保护壳和控制装置。障碍物进入机械臂的非安全区域，将会通过报警装置进行报警。但是，不但其监控装置存在监控死角，例如底座侧面或其他位置，而且机械臂工作过程中存在盲点，例如低于底座高度的工作位置，机械臂无法进行正常工作；且设备成本高。

综上所述，目前对于移动形机器人手臂防撞保护相关设计存在设备成本高、防撞效果不灵活、安全性低的特点。在发生撞击事件时，对上下游设备及机器人手臂本体都造成了一定的破坏造成经济损失。并且，带来一定安全问题的同时，后续的维修工作影响了生产的效率，降低了设备的使用寿命，扩大经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种成本低、安全性高、防撞效果灵活的防撞机械臂，以便在机械臂工作或移动过程中能够灵活的防撞，以避免机械臂损坏带来的经济损失严重及安全方面的问题。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种防撞机械臂，包括底座和机械臂，其特征在于，所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂、以及第三机械臂，其中，所述第一机械臂与第二机械臂通过铰接旋转连接，所述第二机械臂与第三机械臂能够伸缩地连接，所述第三机械臂的末端伸缩设置有机械爪，所述防撞机械臂还包括在所述底座外侧面间隔设置的防撞缓冲组件，所述防撞缓冲组件包括第一橡胶板、短杆、固定座、连接板、碰撞报警装置、以及第二缓冲弹簧，其中，所述第一橡胶板侧面间隔固定设置短杆，所述固定座一端对应位置带有通孔，另一端固定设置在底座外侧侧壁上，所述短杆通过所述通孔，活动设置在固定座的一侧，所述短杆自由端设置联接板，所述联接板对应位置设有第二缓冲弹簧及第一碰撞报警装置，还包括在所述底座顶部靠边间隔设置的红外测距仪，用于检测障碍物与底座安全距离。

进一步地，上述底座顶部中间设置竖直轴向转动的转动轴，所述转动轴顶部与所述机械臂一端水平方向上铰接。