一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构的制作方法

1.本实用新型涉及机械臂技术领域，特别是涉及一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构。


背景技术：

2.机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统，因其独特的操作灵活性,已在工业装配,安全防爆等领域得到广泛应用。
3.在工业生产过程中，机械臂有时需要与工人进行交互，而有时工人位置不固定，所以在机械臂运动过程中，存有撞击到工人的危险，为此我们提出了一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，以解决上述提出的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构以解决上述背景技术提出的机械臂运动过程中，存有撞击到工人的危险的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，包括旋转底座、竖摇臂、横摇臂以及防撞套，所述旋转底座的外圆周面均匀嵌接有若干个第一防撞雷达，所述竖摇臂转动连接在旋转底座的顶部，所述横摇臂转动连接在竖摇臂的顶部，所述防撞套通过螺钉安装在横摇臂的外部，所述防撞套的内部开设有环形腔，所述环形腔内部的内侧圆周面粘接有橡胶囊，所述橡胶囊的外侧圆周面均匀粘接有若干块压板，所述防撞套外部的外周均匀设置有若干块防撞板，所述防撞板外侧的表面嵌接有第二防撞雷达，所述防撞板内侧的表面均匀焊接有若干根滑杆，所述滑杆的外部套有弹簧。
7.进一步的，若干块所述压板以中心对称的方式分布在环形腔的内部，并且所述压板的外侧面与环形腔内部的外侧圆周面接触。
8.进一步的，若干块所述防撞板与若干块所述压板对应设置，所述滑杆的内端贯穿进环形腔的内部并与压板的外侧面焊接。
9.进一步的，所述滑杆与防撞套滑动连接，所述弹簧位于防撞板与防撞套之间。
10.进一步的，所述橡胶囊的内部装有液压油，并且液压油位于压板的内侧面与环形腔内部的内侧圆周面之间。
11.进一步的，所述橡胶囊的内部粘接有液压传感器，所述液压传感器浸没在液压油中。
12.与现有技术相比，本实用新型实现的有益效果：
13.通过在旋转底座的外部设置第一防撞雷达，第一防撞雷达发出超声波对机械臂四周进行监测，如果四周有工人或障碍物位于机械臂的运动范围内时，那么第一防撞雷达能够进行报警并将信号反馈至机械臂控制系统，随后机械臂的控制系统便能够自动将机械臂进行暂停，以此防止撞运动中的机械臂与工人或障碍物相撞；而在横摇臂上设置防撞套，防
撞套上又设有第二防撞雷达，第二防撞雷达能够对横摇臂的运动范围内进行监测，避免横摇臂在运动时撞击到工人或障碍物，而如果在横摇臂与工人或障碍物相撞时，也会触动防撞套上的急停机构，使得机械臂能够急停，避免机械臂继续运动并加重撞击。
附图说明
14.图1为本实用新型整体的结构示意图。
15.图2为本实用新型图1的a处局部放大示意图。
16.图3为本实用新型防撞套的横截面图。
17.图1-3中：1-旋转底座，2-竖摇臂，3-横摇臂，4-防撞套，401-环形腔，5-压板，6-橡胶囊，7-液压传感器，8-滑杆，9-弹簧，10-防撞板，11-第一防撞雷达，12-第二防撞雷达。
具体实施方式
18.请参阅图1至图3：
19.本实用新型提供一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，包括旋转底座1、竖摇臂2、横摇臂3以及防撞套4，旋转底座1的外圆周面均匀嵌接有若干个第一防撞雷达11，竖摇臂2转动连接在旋转底座1的顶部，横摇臂3转动连接在竖摇臂2的顶部，防撞套4通过螺钉安装在横摇臂3的外部，防撞套4的内部开设有环形腔401，环形腔401内部的内侧圆周面粘接有橡胶囊6，橡胶囊6的外侧圆周面均匀粘接有若干块压板5，防撞套4外部的外周均匀设置有若干块防撞板10，防撞板10外侧的表面嵌接有第二防撞雷达12，防撞板10内侧的表面均匀焊接有若干根滑杆8，滑杆8的外部套有弹簧9。
20.具体的，若干块压板5以中心对称的方式分布在环形腔401的内部，并且压板5的外侧面与环形腔401内部的外侧圆周面接触，若干块防撞板10与若干块压板5对应设置，滑杆8的内端贯穿进环形腔401的内部并与压板5的外侧面焊接，滑杆8与防撞套4滑动连接，弹簧9位于防撞板10与防撞套4之间，橡胶囊6的内部装有液压油，并且液压油位于压板5的内侧面与环形腔401内部的内侧圆周面之间，橡胶囊6的内部粘接有液压传感器7，液压传感器7浸没在液压油中。
21.根据以上所述，液压传感器7、第一防撞雷达11以及第二防止雷达12均通过导线与机械臂的控制系统相接，液压传感器7能够监测橡胶囊6中液压油的油压，并将油压信息转换成电信号实时发送至控制系统，第一防撞雷达11能够发出超声波并对机械臂周围进行监测，如果机械臂附近有工人或者障碍物处在机械臂的运动范围内时，第一防撞雷达11能够报警并将信息反馈至控制系统，第二防撞雷达12能够发出超声波并对横摇臂3周围进行监测，如果横摇臂3附近有工人或者障碍物处在横摇臂3的运动范围内时，第二防撞雷达12能够报警并将信息反馈至控制系统；
22.滑杆8能够在防撞套4上进行上下滑动，当防撞板10受到外力撞击后，滑杆8便会朝向防撞套4的内部滑动，同时弹簧9被压缩，从而往内部滑动的滑杆8便会同步推动压板5朝向环形腔401的内端移动，于是移动的压板5会对橡胶囊6进行挤压，而当橡胶囊6受到挤压后，其内部油压便会升高，而当油压升高后，液压传感器7会将压力信息转换成电信号发送至机械臂的控制系统，从而控制系统便会自动将机械臂进行急停，而当防撞板10受到的外力消失后，弹簧9利用弹力将防撞板10和压板5推回原位，橡胶囊6失去压板5的压力，油压恢
复原来大小。
23.综上所述，通过在旋转底座1的外部设置第一防撞雷达11，第一防撞雷达11发出超声波并对机械臂四周进行监测，如果四周有工人或障碍物位于机械臂的运动范围内时，那么第一防撞雷达11能够进行报警并将信息反馈至机械臂控制系统，随后机械臂的控制系统便能够自动将机械臂进行暂停，以此防止撞运动中的机械臂与工人或障碍物相撞；
24.而在横摇臂3上设置防撞套4，防撞套4上又设有第二防撞雷达12，第二防撞雷达12能够对横摇臂3的运动范围内进行监测，避免横摇臂3在运动时撞击到工人或障碍物，而如果横摇臂3的外部与工人或障碍物相撞时，防撞套4上的防撞板10会率先受到撞击，而受到撞击后的防撞板10会朝防撞套4的内部滑动，从而使得压板5对橡胶囊6挤压，从而橡胶囊6中的油压升高，而当油压升高后，机械臂壁的控制系统便会将机械臂急停，从而避免机械臂继续运动并加重撞击；
25.于是通过以上方式，能够对机械臂进行防撞报警和防撞急停，能够有效提高机械臂运动时的安全性。


技术特征：
1.一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，包括旋转底座（1）、竖摇臂（2）、横摇臂（3）以及防撞套（4），其特征在于：所述旋转底座（1）的外圆周面均匀嵌接有若干个第一防撞雷达（11），所述竖摇臂（2）转动连接在旋转底座（1）的顶部，所述横摇臂（3）转动连接在竖摇臂（2）的顶部；所述防撞套（4）通过螺钉安装在横摇臂（3）的外部，所述防撞套（4）的内部开设有环形腔（401），所述环形腔（401）内部的内侧圆周面粘接有橡胶囊（6），所述橡胶囊（6）的外侧圆周面均匀粘接有若干块压板（5），所述防撞套（4）外部的外周均匀设置有若干块防撞板（10），所述防撞板（10）外侧的表面嵌接有第二防撞雷达（12），所述防撞板（10）内侧的表面均匀焊接有若干根滑杆（8），所述滑杆（8）的外部套有弹簧（9）。2.根据权利要求1所述的一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，其特征在于：若干块所述压板（5）以中心对称的方式分布在环形腔（401）的内部，并且所述压板（5）的外侧面与环形腔（401）内部的外侧圆周面接触。3.根据权利要求2所述的一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，其特征在于：若干块所述防撞板（10）与若干块所述压板（5）对应设置，所述滑杆（8）的内端贯穿进环形腔（401）的内部并与压板（5）的外侧面焊接。4.根据权利要求3所述的一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，其特征在于：所述滑杆（8）与防撞套（4）滑动连接，所述弹簧（9）位于防撞板（10）与防撞套（4）之间。5.根据权利要求1所述的一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，其特征在于：所述橡胶囊（6）的内部装有液压油，并且液压油位于压板（5）的内侧面与环形腔（401）内部的内侧圆周面之间。6.根据权利要求5所述的一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，其特征在于：所述橡胶囊（6）的内部粘接有液压传感器（7），所述液压传感器（7）浸没在液压油中。

技术总结
本实用新型公开了一种基于人机实时交互的机械臂安全运动结构，涉及机械臂技术领域，包括旋转底座、竖摇臂、横摇臂以及防撞套，旋转底座的外圆周面均匀嵌接有若干个第一防撞雷达，竖摇臂转动连接在旋转底座的顶部，横摇臂转动连接在竖摇臂的顶部，防撞套通过螺钉安装在横摇臂的外部，防撞套的内部开设有环形腔，环形腔内部的内侧圆周面粘接有橡胶囊，橡胶囊的外侧圆周面均匀粘接有若干块压板，防撞套外部的外周均匀设置有若干块防撞板。通过在旋转底座的外部设置第一防撞雷达，第一防撞雷达能够进行报警并将信号反馈至机械臂控制系统，随后机械臂的控制系统便能够自动将机械臂进行暂停，以此防止撞运动中的机械臂与工人或障碍物相撞。物相撞。物相撞。


技术研发人员：秦培均 张晓飞 易涛 张鹏 车延博
受保护的技术使用者：四川蜀兴优创安全科技有限公司
技术研发日：2021.06.28
技术公布日：2022/1/26