协作机器人及复合机器人的制作方法

专利2022-06-29  178


本实用新型涉及工业机器人技术领域,尤其是涉及一种协作机器人及复合机器人。



背景技术:

协作机器人广泛应用于生产车间、仓库、医院等场所。与传统的工业机器人相比,协作机器人增加了拖拽示教功能以及碰撞保护、速度和力矩限制、速度和力矩监控、拖拽限速等安全功能。协作机器人除了在上述的固定场景中使用外,也可以搭载在agv(automatedguidedvehicle,自动导引运输车)上构成复合机器人进行使用,复合机器人能够适用于多种移动抓取的场景中。

在将协作机器人搭载在agv上构成复合机器人时,需要实现机械、供电、开关机、安全功能、作业控制等功能的协同。但是,现有的协作机器人包括机器人本体、控制柜和示教器,在agv上集成时需要占用agv较大的空间和负载。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种协作机器人及复合机器人,以解决协作机器人在agv集成时占用较大空间和负载的技术问题。

第一方面,本实用新型提供了一种协作机器人,该协作机器人包括:

底座,用于连接agv,且所述底座上设置有操作面板,所述操作面板上设置有接口;

控制器,安装于所述底座内;以及

系统控制板,安装于所述底座内,且与所述控制器电连接;

其中,所述控制器或所述系统控制板通过所述接口与agv通信,agv的电池组能够通过所述接口为所述协作机器人供电。

结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述接口包括适配器接口,所述适配器接口与所述系统控制板电连接;

agv的电池组通过所述适配器接口为所述协作机器人供电,并且,agv通过所述适配器接口向所述协作机器人发送agv信号。

结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述agv信号包括第一急停信号、第一开关机信号和串口信号;

所述协作机器人在接收到所述第一急停信号后停止动作,所述协作机器人在接收到所述第一开关机信号后执行开关机操作,所述协作机器人接收到串口信号后能够得知agv的运动状态。

结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述接口还包括扩展接口,所述扩展接口与所述系统控制板电连接;

所述扩展接口能够接收外部扩展设备输入的外部信号,且所述协作机器人能够通过所述扩展接口向外部扩展设备提供电源。

结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述外部信号包括第二急停信号和io设备输入的第二开关机信号;

所述协作机器人在接收到所述第二急停信号后停止动作,所述协作机器人在收到所述第二开关机信号后执行开关机操作。

结合第一方面的第三种或第四种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述扩展接口与外部设备采用rs458通信方式。

结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述接口还包括以太网口,所述以太网口与所述控制器连接,用于接收外部控制信号。

结合第一方面的第三种或第六种可能的实现方式,在第一方面的第七种可能的实现方式中,所述底座内还设置有wifi模块,所述wifi模块与所述控制器连接,用于接收外部无线设备的控制信号。

结合第一方面,在第一方面的第八种可能的实现方式中,所述操作面板上还设置有自身急停按钮,所述自身急停按钮与所述系统控制板电连接,用于所述控制协作机器人急停。

第二方面,本实用新型提供了一种复合机器人,该复合机器人包括agv和上述的协作机器人;

所述底座通过紧固件与所述agv连接,所述接口通过导线与所述agv连接,所述协作机器人通过所述接口与agv通信,agv的电池组通过所述接口为所述协作机器人供电。

结合以上技术方案,本实用新型带来的有益效果分析如下:

本实用新型提供了一种协作机器人,该协作机器人的控制器和系统控制板均安装于所述底座,并能够通过底座的操作面板上接口实现与agv的通信,agv的电池组也通过接口为该协作机器人供电,底座直接与agv连接,省去了控制柜,该协作机器人在agv上占用的空间更小,对agv施加负载更小,使agv能够运输更多的产品或原材料。

本实用新型还提供了一种复合机器人,在复合机器人中,上述协作机器人的底座直接连接于agv,操作面板上的接口通过导线与agv连接,进而实现了协作机器人与agv通信,且agv电池组为协作机器人供电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的协作机器人的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的底座及底座内部结构的示意图。

图标:10-底座;11-操作面板;20-控制器;30-系统控制板;40-接口;41-适配器接口;42-扩展接口;43-以太网口;50-自身急停按钮;60-机器人本体。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种协作机器人及复合机器人,请参照图1和图2。

如图1和图2所示,本实施例提供一种协作机器人,该协作机器人包括机器人本体60、底座10、控制器20和系统控制板30。

图1示出了该协作机器人的整体结构,机器人本体60安装在底座10的上方。图2示出了底座10及底座10的内部结构,底座10上部成圆筒形,底座10下部成锥台形,并且在底座10的下部开设通孔。当然底座10也可以为其他形状,例如,底座10可以整体设置为圆台形。底座10用于连接agv,当底座10与agv连接时,使用螺栓穿过底座10上的通孔和agv上开设的通孔,然后使用螺母拧紧固定。

参照图2,底座10上设置有操作面板11,操作面板11上设置有接口40。图2示出的操作面板11成长方体形,接口40位于长方体的朝外的侧面上,当然,操作面板11的形状也可以设置为圆柱形、圆台形等其他形状。

继续参照图2,控制器20安装于底座10内;系统控制板30安装于底座10内,且与控制器20电连接,其中,操作面板11上的接口40与控制器20或系统控制板30电连接,控制器20或系统控制板30通过接口40与agv通信,agv的电池组能够通过接口40为协作机器人供电。

控制器20与系统控制板30电连接,系统控制板30能够根据接收到的agv发送的信号控制协作机器人的动作,控制器20根据自身接收的agv发送的信号向系统控制板30发送控制信号,系统控制板30也能够接收控制器20的控制信号控制协作机器人的动作;并且,控制器20或系统控制板30也能够通过接口40向agv发送信号。

该协作机器人的控制器20和系统控制板30均安装于所述底座10,并能够通过操作面板11上的接口40实现与agv的通信,agv也通过接口40为该协作机器人供电,底座10能够直接与agv连接,省去了控制柜,该协作机器人在agv上占用的空间更小,对agv施加负载更小,使agv能够运输更多的产品或原材料。

参照图2,接口40包括操作面板11上设置的适配器接口41,适配器接口41与系统控制板30电连接;agv的电池组通过适配器接口41为协作机器人供电,并且,agv通过适配器接口41向所述协作机器人发送agv信号。

agv通过导线与协作机器人的适配器接口41连接,agv的电池组通过导线向协作机器人提供直流电,具体地,agv的电池组通过导线与适配器接口41的电源引脚连接,进而省去了原协作机器人上的继电器、接触器、断路器等分断元件。

agv与协作机器人之间通过导线进行通信,agv向协作机器人发送agv信号时,agv信号通过导线经适配器接口41发送至系统控制板30,系统控制板30根据agv发送来的信号控制协作机器人进行相应的动作。

具体地,适配器接口41通过导线与agv连接时,agv的电池组为协作机器人供电,agv信号包括第一急停信号、第一开关机信号和串口信号;协作机器人在接收到第一急停信号后停止动作,协作机器人在接收到第一开关机信号后执行开关机操作,协作机器人接收到串口信号后能够得知agv的运动状态。

当agv向协作机器人发送第一急停信号时,第一急停信号经导线和适配器接口41传递至系统控制板30,系统控制板30接收到第一急停信号后控制协作机器人立即停止动作。具体地,操作者触发agv上的急停按钮时,agv同时向协作机器人发送第一急停信号,使agv和安装在agv上的协作机器人能够同时停止工作。

当agv向协作机器人发送第一开关机信号时,若协作机器人处于关机状态,系统控制板30接收到第一开关机信号后,控制协作机器人开机;若协作机器人处于开机状态,系统控制板30接收到第一开关机信号后,控制协作机器人关机。具体地,操作者对agv开关机时,agv同时向协作机器人发送第一开关机信号。

该协作机器人安装于agv上时,协作机器人与agv之间通过串口信号通信,使协作机器人能够实时获知agv的运动状态。

参照图2,底座10的操作面板11上还可以设置有扩展接口42,扩展接口42与系统控制板30电连接,扩展接口42能够接收外部扩展设备输入的外部信号,且协作机器人能够通过扩展接口42向外部扩展设备提供电源。

扩展接口42使该协作机器人外能够连接扩展设备,与扩展设备通信,接收扩展设备的信号,并能向扩展设备输出电源,扩大了该协作机器人的应用场景。

外部信号包括第二急停信号和io设备输入的第二开关机信号;协作机器人在接收到第二急停信号后停止动作,协作机器人在收到第二开关机信号后执行开关机操作。

扩展接口42使该协作机器人不安装在agv时也能够使用。该协作机器人不安装在agv时,可以使用外部电源通过导线连接于适配器接口41,为该协作机器人供电,该扩展接口42通过导线连接扩展设备,扩展设备能够向系统控制板30输入第二急停信号,也能够通过io设备输入第二开关机信号。操作者通过操作扩展设备实现对协作机器人开关机和急停的控制。

该协作机器人能够通过扩展接口42向外部扩展设备提供电源。外部扩展设备直接通过导线连接到扩展接口42即可以使用,不需要再单独配置电源,方便快捷。

此外,扩展接口42与外部设备采用rs458通信方式。

参照图2,底座10的操作面板11上还设置以太网口43,以太网口43与控制器20连接,用于接收外部控制信号。

外部扩展设备也可以通过导线连接到该协作机器人的以太网口43,外部扩张设备发送的信号通过导线和以太网口43进入控制器20,控制器20对信号处理后对系统控制板30发送控制信号,进而系统控制板30控制该协作机器人的动作。

当然,扩展接口42和以太网口43也可以更换为can、rs232、usb等其他类型的通讯接口40,来实现该协作机器人与外部扩展设备之间的相互通信。

底座10内还设置有wifi模块(图中未示出),wifi模块与控制器20连接,用于接收外部无线设备的控制信号。

操作者能够使用手机、平板电脑等无线设备,通过wifi与该协作机器人连接,操作者可以使用外部无线设备向该协作机器人的wifi模块发送控制信号,wifi模块接收到控制信号后将控制信号传递至控制器20,控制器20对控制信号处理后向系统控制板30发送控制信号,系统控制板30控制该协作机器人动作。

参阅图2,操作面板11上还设置有自身急停按钮50,自身急停按钮50与系统控制板30电连接,用于控制协作机器人急停。

操作者在使用该协作机器人遇到突出情况时,可以快速按动操作面板11上的自身急停按钮50,系统控制板30控制协作机器人立即停止动作,防止危险的发生。

进一步地,当操作者按下自身急停按钮50时,系统控制板30控制协作机器人立即停止动作,同时,系统控制板30能够通过接口40向agv发送急停信号,agv小车接收到急停信号后,立即停止运动,进一步防止危险的发生。

需要说明的是,上述的协作机器人与agv之间、或协作机器人与外部扩展设置之间的供电、急停、开关机、rs458通讯、网络通讯、io等信号,可以为图1和图2所示的分拆为多个物理上的连接器,也可以组合成同一物理上的连接器,无论该操作面板11上具有几个物理连接器,并影响该协作机器人占能够用空间更小、对agv施加负载更小的本质。

本实施例还提供了一种复合机器人,该复合机器人包括agv(图中未示出)以及上述的协作机器人。

底座10通过紧固件与agv连接,具体地,在agv上开设多个通孔,底座10的下部也开设有多个通孔,如图2所示,使用螺栓穿过底座10上的通孔和agv上的通孔后使用螺母拧紧固定,来实现底座10与agv的连接。

底座10上设置有操作面板11,操作面板11上设置有接口40;控制器20安装于底座10内;系统控制板30安装于底座10内,且与控制器20电连接,其中,操作面板11上的接口40与控制器20或系统控制板30电连接,接口40通过导线与agv连接,使协作机器人通过接口40与agv通信,agv的电池组通过接口40为协作机器人供电。

在复合机器人中,上述协作机器人的底座10直接连接于agv,协作机器人与agv之间通过接口40通信。具体地,系统控制板30能够根据接收到的agv发送的信号控制协作机器人的动作,控制器20根据自身接收的agv发送的信号向系统控制板30发送控制信号,系统控制板30也能够接收控制器20的控制信号控制协作机器人的动作,控制器20或系统控制板30也能够通过接口40向agv发送信号,进而实现了协作机器人与agv通信,并且agv电池组为协作机器人供电,使协作机器人省去了控制柜,减少了协作机器人在agv上占用的空间,也是协作机器人对agv施加的负载更小,使agv能够运输更多的产品或原材料。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种协作机器人,其特征在于,包括:

底座(10),用于连接agv,且所述底座(10)上设置有操作面板(11),所述操作面板(11)上设置有接口(40);

控制器(20),安装于所述底座(10)内;以及

系统控制板(30),安装于所述底座(10)内,且与所述控制器(20)电连接;

其中,所述控制器(20)或所述系统控制板(30)通过所述接口(40)与agv通信,agv的电池组能够通过所述接口(40)为所述协作机器人供电。

2.根据权利要求1所述的协作机器人,其特征在于,所述接口(40)包括适配器接口(41),所述适配器接口(41)与所述系统控制板(30)电连接;

agv的电池组通过所述适配器接口(41)为所述协作机器人供电,并且,agv通过所述适配器接口(41)向所述协作机器人发送agv信号。

3.根据权利要求2所述的协作机器人,其特征在于,所述agv信号包括第一急停信号、第一开关机信号和串口信号;

所述协作机器人在接收到所述第一急停信号后停止动作,所述协作机器人在接收到所述第一开关机信号后执行开关机操作,所述协作机器人接收到串口信号后能够得知agv的运动状态。

4.根据权利要求2所述的协作机器人,其特征在于,所述接口(40)还包括扩展接口(42),所述扩展接口(42)与所述系统控制板(30)电连接;

所述扩展接口(42)能够接收外部扩展设备输入的外部信号,且所述协作机器人能够通过所述扩展接口(42)向外部扩展设备提供电源。

5.根据权利要求4所述的协作机器人,其特征在于,所述外部信号包括第二急停信号和io设备输入的第二开关机信号;

所述协作机器人在接收到所述第二急停信号后停止动作,所述协作机器人在收到所述第二开关机信号后执行开关机操作。

6.根据权利要求4或5所述的协作机器人,其特征在于,所述扩展接口(42)与外部设备采用rs458通信方式。

7.根据权利要求4所述的协作机器人,其特征在于,所述接口(40)还包括以太网口(43),所述以太网口(43)与所述控制器(20)连接,用于接收外部控制信号。

8.根据权利要求4或7所述的协作机器人,其特征在于,所述底座(10)内还设置有wifi模块,所述wifi模块与所述控制器(20)连接,用于接收外部无线设备的控制信号。

9.根据权利要求1所述的协作机器人,其特征在于,所述操作面板(11)上还设置有自身急停按钮(50),所述自身急停按钮(50)与所述系统控制板(30)电连接,用于控制所述协作机器人急停。

10.一种复合机器人,其特征在于,包括agv和如权利要求1-9任一项所述的协作机器人;

所述底座(10)通过紧固件与所述agv连接,所述接口(40)通过导线与所述agv连接,所述协作机器人通过所述接口(40)与agv通信,agv的电池组通过所述接口(40)为所述协作机器人供电。

技术总结
本实用新型提供了一种协作机器人及复合机器人,以解决协作机器人在AGV集成时占用较大空间和负载的技术问题。该协作机器人包括:底座,用于连接AGV,且底座上设置有操作面板,操作面板上设置有接口;控制器,安装于底座内;系统控制板,安装于底座内且与控制器电连接;控制器或系统控制板通过接口与AGV通信,AGV的电池组能够通过接口为协作机器人供电。该复合机器人包括AGV和上述的协作机器人;底座连接AGV,接口通过导线与AGV连接,协作机器人通过接口与AGV通信,AGV的电池组通过接口为协作机器人供电。本实用新型使协作机器人在AGV上占用的空间更小,对AGV施加负载更小,使AGV能够运输更多的产品或原材料。

技术研发人员:李明洋
受保护的技术使用者:上海节卡机器人科技有限公司
技术研发日:2019.09.29
技术公布日:2020.06.09

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