[发明专利]一种用于检测协作机器人碰撞力和功率的精密测量模块

说明书

本发明公开一种用于检测协作机器人碰撞力和功率的精密测量模块，至少包括承力板弹性元件、转接板、力传感器和激光位移传感器等中间测量部件，包括直线滑轨等外围测量部件以及承载上述部件的基座，其中，承力板用于在待检测协作机器人与测量模块发生碰撞时承受碰撞，并通过弹性元件将碰撞力转递给转接板，转接板再挤压力传感器从而检测出碰撞力；激光位移传感器用于在待检测协作机器人与测量模块发生碰撞时测量承力板的直线位移变化量。采用本发明，可以在协作机器人碰撞时承受碰撞并且采集碰撞力和功率曲线。

技术领域

本发明涉及安全检测技术领域，具体涉及一种用于检测协作机器人碰撞力和功率的精密测量模块。

背景技术

随着科技的发展，智能制造已逐渐成熟，在生产制造过程中随着机器人工作范围的不断扩大，人与机器人的协作开始更加密切，机器人安全问题也在不断暴露。目前，国内现有关于协作机器人的安全标准为GB 11291.1-2011、GB 11291.2-2013，这两份标准主要适用于传统的工业机器人。然而协作机器人正在从人机隔离的工作环境发展为人机交融的工作环境，针对协作机器人的安全标准ISO/TS 15066-2016指出应该对协作机器人的功率和力进行限制，对协作机器人进行评估需要测试其准静态、动态情况下的力、压力，且测试条件因协作机器人接触到的人体不同位置而不同。

发明内容

本发明实施例提供一种用于检测协作机器人碰撞力和功率的精密测量模块，可以满足协作机器人安全标准的规定，能够在待检测协作机器人碰撞时承受碰撞并且采集碰撞力和功率曲线。

本发明实施例提供了一种用于检测协作机器人碰撞力和功率的精密测量模块，其特征在于，包括：中间测量部件、外围测量部件以及承载所述测量部件的基座；

所述中间测量部件安装在所述基座的中间部位，在待检测协作机器人与测量装置发生碰撞时用来承受碰撞，并测量碰撞时产生的冲击力和位移；

所述外围测量部件平行且对称的安装在所述中间测量部件两侧的基座上，用于在碰撞发生时为所述中间测量部件的位移导向。

进一步的，所述中间测量部件至少包括承力板、弹性元件、转接板、力传感器和激光位移传感器；

所述承力板位于所述中间测量部件的最上方，用于在碰撞发生时承受所述冲击力；

所述弹性元件安装在所述承力板下方，用于在碰撞发生时为所述测量装置提供缓冲；

所述转接板安装在所述弹性元件的下方，用于在碰撞发生时使所述力传感器受力均匀；

所述力传感器安装在所述转接板和所述基座之间，用于在碰撞发生时基于所述转接板的挤压获得力信号；

所述激光传位移传感器位于所述基座上，用于在碰撞发生时测量所述承力板的直线位移变化量。

进一步的，所述激光位移传感器的测点位于所述承力板的下表面。

进一步的，所述承力板为倒U型板，所述倒U型板的底部内表面与所述弹性元件相连接，所述倒U型板的底部外表面为碰撞时与所述待测协作机器人接触的位置。

进一步的，所述弹性元件为板状弹性元件，所述板状弹性元件的硬度随所述冲击力的大小变换。

进一步的，所述外围测量部件至少包括支撑板和安装在所述支撑板上的直线滑轨。

进一步的，所述外围测量部件还包括滑块，所述滑块通过第一工艺孔安装在所述支撑板上，在碰撞发生时通过在所述直线滑轨上滑行为所述承力板的位移导向。

进一步的，所述支撑板包括基准支撑板和调整支撑板。

进一步的，所述基座上开有第二工艺孔，所述力传感器和所述激光位移传感器的数据线通过所述第二工艺孔与数据采集器连接。