[发明专利]用于机器人的多距离检测装置以及配备有这种装置的机器人

说明书

本发明涉及一种用于机器人的物体检测装置(100)，其设置用于装配到所述机器人，包括：‑被称为接近传感器的至少一个传感器(102)，其实现用于检测附近物体的第一检测技术；‑被称为临近传感器的至少一个传感器(104、700)，其实现用于检测附近物体的第二检测技术，第二检测技术不同于所述第一检测技术，并且临近传感器的范围小于所述至少一个接近传感器(102)的范围。本发明还涉及一种装备有这种装置(100)的机器人。

技术领域

本发明涉及一种用于机器人的检测物体的装置。本发明还涉及一种配备有这种用于检测物体的装置的机器人。

本发明的领域非限制性地是机器人技术领域，特别是工业机器人或服务机器人技术领域，例如医疗或家用机器人，或也称为“协作机器人”的协作型机器人。

背景技术

工业或家用机器人，特别是协作机器人，通常包括主体，主体上固定有功能头，该功能头以工具或工具保持器的形式呈现，从而允许机器人执行一个或更多个任务。

为了能够在包括人和/或物体的环境中使用或移动机器人或协作机器人(例如，机器人手臂)，必须为机器人或协作机器人提供检测能力，以使该机器人或协作机器人一方面避免与周围物体/人碰撞，另一方面尽早检测物体/人以使其调整其路径。

已知用于装备机器人的小尺寸的低成本传感器，例如电容式传感器。这些传感器的范围很小，不能足够早地检测到物体以便调整路径。

还已知更昂贵且体积更大的传感器，其提供更大的检测范围，例如，飞行时间传感器、光学传感器等。然而，这些传感器的检测孔径相对较小，最大约为60°，留有盲区。为了减少这些盲区，必需增加传感器的数量，但是由于这些传感器的成本和体积，这是不可行的。此外，由于这些传感器的有效测量范围，它们通常不允许检测距离很近或接触的物体。

因此，由于存在盲区和检测限制，这些传感器不能很好地适用于防碰撞安全应用。

本发明的目的是提出一种用于机器人的检测装置，该检测装置提供了改进的物体检测，同时仍然具有可接受的成本和体积。

本发明的另一目的是提出一种用于机器人的检测装置，该检测装置具有可接受的成本和体积，并且使得能够进行近物体和远物体的检测，而没有盲区或者只有较少的盲区。

本发明的另一目的是提出一种用于机器人的检测装置，该检测装置使得能够对机器人附近的物体进行检测，并且该检测足够可靠以使该装置用作防碰撞安全装置。

本发明的又一目的是提出一种用于机器人的检测装置，该检测装置允许路径调整和接触检测。

发明内容

这些目的中的至少一个目的是通过一种用于机器人的检测物体的装置来实现的，该装置设置用于装备所述机器人，该装置包括：

-至少一个称为接近传感器的传感器，其实现用于检测附近物体的第一检测技术；和

-至少一个称为临近传感器的传感器，其实现用于检测附近物体的第二检测技术，并且其范围小于所述至少一个接近传感器的范围，其中第二检测技术不同于第一检测技术。

因此，根据本发明的检测装置通过提供不同范围的两种类型的传感器的组合来执行物体的检测。

接近传感器，通常昂贵且体积大，执行对较远距离处的物体进行物体的检测，并允许调整路径。与这些接近传感器结合使用，具有较小范围的临近传感器用来覆盖较近距离处的未被接近传感器覆盖的盲区，并使得能够进行接触检测，以便例如触发停止或紧急回避动作，或者更改机器人的服从性或执行触觉命令等。

与接近传感器相比，临近传感器更便宜且体积更小。因此，该检测装置允许改进的物体检测，同时仍然具有可接受的成本和体积。它允许在很少或没有盲区的情况下进行路径调整和接触检测。