[发明专利]一种工业机器人及其工业机器人避障系统

说明书

本发明属于工业机器人技术领域，尤其是一种工业机器人及其工业机器人避障系统，包括脚掌、机械腿、机身、机械臂以及用于周向转动扫描的机头；脚掌的顶部与机械腿的底部铰接后实现行走；机械腿的顶部与机身的底部铰接后实现机器人的起身或坐立。本发明充分利用雷达扫描成像的特性，将机器人的前方障碍物通过雷达扫描显示出来轮廓形状，这样，将障碍物轮廓形状外的区域就是机器人的无障碍物可行走的区域；不仅可以针对具有实体的障碍物，还能够针对不平地面或坑洼之地进行雷达探测，实现机器人能够适应不同环境中的货物搬运动作，消除人工搬运易燃易爆物品所带来的安全隐患。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人及其工业机器人避障系统。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

在现有的工业机器人中，尤其是应用在无人车间或环境较为恶劣的情况下；不仅需要固定式的机器人即单纯的机械臂固定在底座上使用的工业机器人，这种工业机器人只需要单纯的或简单的程序指令即可按照预设的动作进行反复操作；而且还需要用于搬运一些不利于人工搬运的较为危险或有损人身健康的货物，例如化学药剂、具有一定放射性的矿物质、高温的锻压产品等易燃易爆的物品，此时，单纯的依靠固定式的工业机器人搬运显然是不可行的，尤其在遇到故障物的时候或者在新的环境中，工业机器人会很难识别搬运途中的障碍物并及时做出预警或避让动作。

发明内容

基于现有的工业机器人在搬运易燃易爆等物品时很难识别搬运途中的障碍物并及时做出预警或避让动作的技术问题，本发明提出了一种工业机器人及其工业机器人避障系统。

本发明提出的一种工业机器人及其工业机器人避障系统，包括脚掌、机械腿、机身、机械臂以及用于周向转动扫描的机头；

脚掌的顶部与机械腿的底部铰接后实现行走；

机械腿的顶部与机身的底部铰接后实现机器人的起身或坐立，相邻机械腿以及与机身底部的铰接处均通过铰接安装的直线液压缸实现机械腿起身或坐立动作的驱动；

机身的两侧顶部分别与两个机械臂转动安装后实现拿放物品；

机头由安装在机身上表面中部的伺服电机控制转动后实现对机器人周边环境的扫描动作；

机身的正前方表面还设有用于扫描前方呈立体锥形状区域的障碍物专用扫描雷达。

优选地，脚掌与机械腿铰接处还设有用于限位脚掌的限位块。

通过上述技术方案，限位块能够防止机械腿抬起行走时，脚掌的两端端面与地面接触而造成机器人倾倒的问题发生。

优选地，伺服电机的输出轴顶部沿其径向固定安装有U型块，U型块的两侧内壁通过轴承转动安装有支撑轴，支撑轴的中部表面固定安装有环境扫描雷达，伺服电机转动带动环境扫描雷达做周向转动扫描。

通过上述技术方案，环境扫描雷达能够被伺服电机带动做周向转动，增加水平方向上的扫描面积，随时对机器人左右的周边环境进行实时扫描监控，及时作出规避或预警动作。

优选地，伺服电机的输出轴外表面同心设置有活动导电机构；

活动导电机构包括与伺服电机同轴心的接电环，接电环的上端面环形开设有用于安装导电环的环槽，环槽的内壁转动插接有与环槽内壁相适配的弧形通电板，弧形通电板沿环槽的内壁滑动的同时与导电环表面滑动接触通电；

弧形通电板通过连杆与U型块的下表面固定连接后接通环境扫描雷达的电源接入端，接电环沿其径向的外表面固定连接有L型杆，之后L型杆的底端与机身的上表面固定连接支撑起接电环，电源线穿过L型杆和接电环后与导电环固定实现通电。

通过上述技术方案，能够实现对伺服电机输出轴上的用电设备进行实时供电，防止伺服电机转动时，拉扯电线。