機(jī)器人安全控制系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域，公開了一種機(jī)器人安全控制系統(tǒng)及方法。其中，機(jī)器人安全控制系統(tǒng)包括：掉電檢測(cè)模塊、掉電保持模塊、機(jī)器人控制模塊與機(jī)器人電源模塊；掉電檢測(cè)模塊、機(jī)器人電源模塊分別與三相交流電源、機(jī)器人控制模塊電連接，機(jī)器人電源模塊用于給機(jī)器人控制模塊供電；掉電檢測(cè)模塊用于在檢測(cè)到三相交流電源掉電時(shí)，發(fā)出信號(hào)給機(jī)器人控制模塊，以便于機(jī)器人控制模塊在接收到信號(hào)時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并控制機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作；掉電保持模塊與三相交流電源、機(jī)器人控制模塊、機(jī)器人電源模塊電連接，用于在機(jī)器人電源模塊的電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，給機(jī)器人控制模塊供電，從而有效地提高了機(jī)器人控制的可靠性與安全性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
機(jī)器人安全控制系統(tǒng)及方法
本專利技術(shù)涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域，特別涉及機(jī)器人安全控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
近些年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，它對(duì)于提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平、勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件等方面的作用日益顯著。目前，機(jī)器人作為一臺(tái)具有多個(gè)自由度運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，其使用的穩(wěn)定性和安全性也越來(lái)越被人們所重視。在現(xiàn)有技術(shù)中，在機(jī)器人使用的過(guò)程中，會(huì)對(duì)機(jī)器人的動(dòng)力來(lái)源--三相交流電源進(jìn)行檢測(cè)，以便于操作人員能夠在三相交流電源掉電的情況下，及時(shí)地采取安全保護(hù)措施，保證自身以及設(shè)備的安全。但是，在實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的過(guò)程中，專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中，在檢測(cè)到三相交流電源掉電的情況下，需要操作人員手動(dòng)地觸發(fā)機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作，危險(xiǎn)性較大，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較高，且操作較為繁瑣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實(shí)施方式的目的在于提供一種機(jī)器人安全控制系統(tǒng)及方法，使得三相交流電源掉電時(shí)，機(jī)器人控制模塊能夠及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以避免數(shù)據(jù)丟失。并且，機(jī)器人控制模塊能夠及時(shí)地控制機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作，有效地提高了機(jī)器人控制的可靠性與安全性。第一方面，本專利技術(shù)的實(shí)施方式提供了一種機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，包括：掉電檢測(cè)模塊、掉電保持模塊、機(jī)器人控制模塊以及機(jī)器人電源模塊；機(jī)器人電源模塊與三相交流電源以及機(jī)器人控制模塊電連接，用于給機(jī)器人控制模塊供電；掉電檢測(cè)模塊與三相交流電源以及機(jī)器人控制模塊電連接，用于在檢測(cè)到三相交流電源掉電時(shí)，發(fā)出信號(hào)給機(jī)器人控制模塊；機(jī)器人控制模塊用于在接收到信號(hào)時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并控制機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作；掉電保持模塊分別與三相交流電源、機(jī)器人控制模塊以及機(jī)器人電源模塊電連接，用于在機(jī)器人電源模塊的電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，給機(jī)器人控制模塊供電。第二方面，本專利技術(shù)的實(shí)施方式提供了一種機(jī)器人安全控制方法，應(yīng)用于上述的機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，包括：當(dāng)?shù)綦姍z測(cè)模塊檢測(cè)到三相交流電源掉電時(shí)，發(fā)送信號(hào)給機(jī)器人控制模塊；機(jī)器人控制模塊在接收到來(lái)自掉電檢測(cè)模塊的信號(hào)時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并控制機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作；其中，在機(jī)器人電源模塊的電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，掉電保持模塊給機(jī)器人控制模塊供電。本專利技術(shù)實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，在三相交流電源正常時(shí)，由機(jī)器人電源模塊對(duì)機(jī)器人控制模塊進(jìn)行供電，以保證機(jī)器人的正常工作。在三相交流電源掉電時(shí)，掉電檢測(cè)模塊會(huì)檢測(cè)到三相交流電源的異常情況，并發(fā)出信號(hào)給機(jī)器人控制模塊，以便于機(jī)器人控制模塊在接收到來(lái)自掉電檢測(cè)模塊的信號(hào)時(shí)，能夠及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并控制機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作，不僅避免了數(shù)據(jù)的丟失，而且保證了操作人員以及設(shè)備的安全。由于在三相交流電源掉電時(shí)，機(jī)器人電源模塊失去了三相交流電源的供電，電壓會(huì)降低，很可能出現(xiàn)機(jī)器人控制模塊的供電電壓不夠，機(jī)器人控制模塊無(wú)法正常工作的情況，因此，當(dāng)機(jī)器人電源模塊的電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，會(huì)由掉電保持模塊對(duì)機(jī)器人控制模塊進(jìn)行供電，相當(dāng)于設(shè)置了一個(gè)“備用電源”，從而能夠保證機(jī)器人控制模塊的正常工作，完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及對(duì)機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作的控制，有效地提高了機(jī)器人控制的可靠性與安全性。另外，機(jī)器人安全控制系統(tǒng)還包括安全回路檢測(cè)模塊；安全回路檢測(cè)模塊與機(jī)器人控制模塊的各安全回路電連接，用于在檢測(cè)到某一安全回路出現(xiàn)異常時(shí)，令機(jī)器人控制模塊控制機(jī)器人本體不運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，利用安全回路檢測(cè)模塊對(duì)機(jī)器人是否出現(xiàn)異常進(jìn)行檢測(cè)，以便于在機(jī)器人本體運(yùn)轉(zhuǎn)工作的情況下，在檢測(cè)到機(jī)器人出現(xiàn)異常時(shí)，能夠及時(shí)地控制機(jī)器人本體停止運(yùn)轉(zhuǎn)；在重啟機(jī)器人本體的情況下，在檢測(cè)到機(jī)器人出現(xiàn)異常時(shí)，能夠控制機(jī)器人本體不予以啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而進(jìn)一步地提高了機(jī)器人控制的可靠性與安全性。另外，掉電檢測(cè)模塊包括：第一光電耦合器、第二光電耦合器、第一整流模塊以及第二整流模塊；第一整流模塊的第一輸入端與三相交流電源的第一相電源電連接，第二輸入端與三相交流電源的第二相電源電連接；第一光電耦合器的第一輸入端與第一整流模塊的第一輸出端電連接，第二輸入端與第一整流模塊的第二輸出端電連接；第一光電耦合器的輸出端與機(jī)器人控制模塊電連接；第二整流模塊的第一輸入端與三相交流電源的第二相電源電連接，第二輸入端與三相交流電源的第三相電源電連接；第二光電耦合器的第一輸入端與第二整流模塊的第一輸出端電連接，第二輸入端與第二整流模塊的第二輸出端電連接；第二光電耦合器的輸出端與機(jī)器人控制模塊電連接。提供了掉電檢測(cè)模塊的一種具體實(shí)現(xiàn)形式，增加了本專利技術(shù)實(shí)施方式的可行性。另外，第一整流模塊包括：第一橋式整流電路以及第一分壓電阻電路；第一分壓電阻電路的第一輸入端與三相交流電源的第一相電源電連接，第二輸入端與三相交流電源的第二相電源電連接；第一分壓電阻電路的第一輸出端與第一橋式整流電路的第一輸入端電連接，第二輸出端與第一橋式整流電路的第二輸入端電連接。提供了第一整流模塊的一種具體實(shí)現(xiàn)形式，增加了本專利技術(shù)實(shí)施方式的可行性。另外，掉電檢測(cè)模塊還包括：第一穩(wěn)壓二極管以及第二穩(wěn)壓二極管；第一穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與第一光電耦合器的第一輸入端電連接，正極與第一整流模塊的第一輸出端電連接；第二穩(wěn)壓二極管的負(fù)極與第二光電耦合器的第一輸入端電連接，正極與第二整流模塊的第一輸出端電連接。這樣，利用第一、第二穩(wěn)壓二極管，為第一光電耦合器以及第二光電耦合器的導(dǎo)通設(shè)置一定的閾值，能夠降低第一光電耦合器以及第二光電耦合器誤觸發(fā)的可能性，提高掉電檢測(cè)模塊的檢測(cè)精度。另外，掉電檢測(cè)模塊還包括：第一電阻以及第二電阻；第一電阻的一端與第一穩(wěn)壓二極管的負(fù)極電連接，另一端與第一光電耦合器的第一輸入端電連接；第二電阻的一端與第二穩(wěn)壓二極管的負(fù)極電連接，另一端與第二光電耦合器的第一輸入端電連接。利用第一電阻以及第二電阻作為限流電阻，能夠限制流經(jīng)第一光電耦合器以及第二光電耦合器的電流，以避免電流過(guò)大造成第一光電耦合器以及第二光電耦合器損壞的情況。另外，掉電保持模塊包括：儲(chǔ)能模塊以及電源管理模塊；儲(chǔ)能模塊并聯(lián)在三相交流電源以及電源管理模塊之間；電源管理模塊還與機(jī)器人電源模塊以及機(jī)器人控制模塊電連接；其中，電源管理模塊用于在機(jī)器人電源模塊的電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，利用儲(chǔ)能模塊給機(jī)器人控制模塊供電。提供了掉電保持模塊的一種具體實(shí)現(xiàn)形式，增加了本專利技術(shù)實(shí)施方式的可行性。另外，電源管理模塊包括：電源控制單元、第三二極管以及第四二極管；其中，儲(chǔ)能模塊并聯(lián)在三相交流電源以及電源控制單元之間；電源控制單元與第三二極管的正極電連接；第三二極管的負(fù)極與第四二極管的負(fù)極電連接，并與機(jī)器人控制模塊電連接；第四二極管的正極與機(jī)器人電源模塊電連接。提供了電源管理模塊的一種具體實(shí)現(xiàn)形式，增加了本專利技術(shù)實(shí)施方式的可行性，且成本較低。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施方式中機(jī)器人安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施方式中掉電檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施方式中掉電檢測(cè)模塊的一種具體結(jié)構(gòu)圖；圖4是根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施方式中掉電檢測(cè)模塊的另一種具體結(jié)構(gòu)圖；圖5是根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施方式中掉電保持模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是根據(jù)本專利技術(shù)第一實(shí)施方式中掉電保持模塊工作的時(shí)序圖；圖7是根據(jù)本專利技術(shù)第二實(shí)施方式中機(jī)器人安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是根據(jù)本專利技術(shù)第三實(shí)施方式中機(jī)器人安全控制方法的流程圖。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：掉電檢測(cè)模塊、掉電保持模塊、機(jī)器人控制模塊以及機(jī)器人電源模塊；所述機(jī)器人電源模塊與三相交流電源以及機(jī)器人控制模塊電連接，用于給所述機(jī)器人控制模塊供電；所述掉電檢測(cè)模塊與所述三相交流電源以及所述機(jī)器人控制模塊電連接，用于在檢測(cè)到所述三相交流電源掉電時(shí)，發(fā)出信號(hào)給所述機(jī)器人控制模塊；所述機(jī)器人控制模塊用于在接收到所述信號(hào)時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并控制機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作；所述掉電保持模塊分別與所述三相交流電源、機(jī)器人控制模塊以及所述機(jī)器人電源模塊電連接，用于在所述機(jī)器人電源模塊的電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，給所述機(jī)器人控制模塊供電。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：掉電檢測(cè)模塊、掉電保持模塊、機(jī)器人控制模塊以及機(jī)器人電源模塊；所述機(jī)器人電源模塊與三相交流電源以及機(jī)器人控制模塊電連接，用于給所述機(jī)器人控制模塊供電；所述掉電檢測(cè)模塊與所述三相交流電源以及所述機(jī)器人控制模塊電連接，用于在檢測(cè)到所述三相交流電源掉電時(shí)，發(fā)出信號(hào)給所述機(jī)器人控制模塊；所述機(jī)器人控制模塊用于在接收到所述信號(hào)時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并控制機(jī)器人本體執(zhí)行抱閘操作；所述掉電保持模塊分別與所述三相交流電源、機(jī)器人控制模塊以及所述機(jī)器人電源模塊電連接，用于在所述機(jī)器人電源模塊的電壓低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，給所述機(jī)器人控制模塊供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括安全回路檢測(cè)模塊；所述安全回路檢測(cè)模塊與所述機(jī)器人控制模塊的各安全回路電連接，用于在檢測(cè)到某一安全回路出現(xiàn)異常時(shí)，令所述機(jī)器人控制模塊控制所述機(jī)器人本體不運(yùn)轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，其特征在于，所述掉電檢測(cè)模塊包括：第一光電耦合器、第二光電耦合器、第一整流模塊以及第二整流模塊；所述第一整流模塊的第一輸入端與所述三相交流電源的第一相電源電連接，第二輸入端與所述三相交流電源的第二相電源電連接；所述第一光電耦合器的第一輸入端與所述第一整流模塊的第一輸出端電連接，第二輸入端與所述第一整流模塊的第二輸出端電連接；所述第二整流模塊的第一輸入端與所述三相交流電源的第二相電源電連接，第二輸入端與所述三相交流電源的第三相電源電連接；所述第二光電耦合器的第一輸入端與所述第二整流模塊的第一輸出端電連接，第二輸入端與所述第二整流模塊的第二輸出端電連接；所述第一光電耦合器的輸出端與所述第二光電耦合器的輸出端電連接，且與所述機(jī)器人控制模塊電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一整流模塊包括：第一橋式整流電路以及第一分壓電阻電路；所述第一分壓電阻電路的第一輸入端與所述三相交流電源的第一相電源電連接，第二輸入端與所述三相交流電源的第二相電源電連接；所述第一分壓電阻電路的第一輸出端與所述第一橋式整流電路的第一輸入端電連接，第二輸出端與所述第一橋式整流電路的第二輸入端電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，其特征在于，所述掉電檢測(cè)模塊還包括：第一穩(wěn)壓二極管...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐沈健，李鵬，徐凱，陳魁，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海新時(shí)達(dá)電氣股份有限公司，上海新時(shí)達(dá)機(jī)器人有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31