一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统及方法
技术领域
本发明涉及计算机的工业机器人
技术领域
，特别涉及一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统及方法。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基于计算机的根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
但是基于计算机的工业机器人进行边界限制系统设置时，由于传感器的设定限制间距是固定的，所以整个工业机器人的边界限制间距也是固定的，这导致对宽度不同的工业仪器进行运输时，由于有的工业仪器较宽，甚至宽度超出了边界限制的设定值，工业机器人运输的工业仪器容易触碰到障碍边界，为了使得较宽的工业仪器可以正常运输，还需要设定不同的边界限制系统，操作麻烦，而且工业机器人的传感器损坏后，在碰到前方突然掉落的障碍物时，还是会继续前进，这样不仅导致工业机器人本体的损坏，由于继续前进导致方向偏航不稳定，还会影响其他工业机器人的正常移动。
为解决上述问题。为此，提出一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统及方法，通过将货物放置在机器人主机上端，第一驱动元件启动，使得第二驱动元件可以驱动限制传感部件移动，然后第一驱动元件关闭，当限制传感部件的传出信号可以是红外线无障碍阻挡时，此时控制系统控制第二驱动元件关闭，此时限制传感部件为待载货物的最佳限制传感位置，当机器人主机在固定线路上移动时，由于突发情况导致固定线路有障碍物时，限制传感部件感应到障碍物，限制障碍物最佳间距为㎝，此时控制系统控制机器人主机侧向或横向移动，直到限制传感部件与前方障碍物间距大于㎝，机器人主机继续前行，可进一步保证工业机器人不会撞击到突发障碍物，，可以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统，包括机器人主机，机器人主机内侧设置有控制系统，且机器人主机的内侧下端设置有第一驱动元件，第一驱动元件的驱动端的上端设置有第二驱动元件，第二驱动元件的上端与机器人主机固定连接，第二驱动元件的中部与限制传感部件啮合连接，且限制传感部件平行且相对设置有两个，且位于机器人主机上呈十字交叉设置有两组。
进一步地，第一驱动元件包括第一伺服电机以及设置在第一伺服电机驱动端的连杆，连杆的另一端设置有驱动头，驱动头侧视呈椭圆形，且设置在连接组件的内侧。
进一步地，连接组件包括支撑罩以及活动设置在支撑罩上端的活动罩，驱动头设置在支撑罩与活动罩的内侧，且活动罩的上端设置有轴承，活动罩的内环与第二驱动元件的下端固定连接。
进一步地，第二驱动元件包括第二伺服电机以及设置在第二伺服电机下端的限制柱，限制柱的内侧开设有方形槽，轴承的内环固定设置有转动柱，转动柱的上端设置有与方形槽相匹配的方形块，方形块的上端设置有插柱。
进一步地，转动柱的外侧设置有第一驱动齿轮和第二驱动齿轮。
进一步地，限制传感部件包括固定柱以及设置在固定柱外侧的传动杆，传动杆的末端上侧设置有第一传感器，传动杆的末端面设置有第二传感器，第一传感器和第二传感器均与控制系统电性连接。
进一步地，传动杆的外侧还设置有与第一驱动齿轮啮合连接的从动齿。
进一步地，转动柱的外侧还设置有第一外轴承和第二外轴承，第一外轴承和第二外轴承的内环与转动柱固定连接，且外环均设置有外齿。
进一步地，转动柱的上端设置有传动件，转动柱的另一端与第一外轴承的上端设置的传动柱固定连接，传动柱的上端一侧设置有触头，触头与设置在机器人主机内侧的机器人主机关闭开关相对应。
本发明提出的另一种技术方案：提供一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的实施方法，包括以下步骤：
S1：将货物放置在机器人主机上端，第一伺服电机启动，带动连杆转动，进而带动驱动头转动，驱动头带动活动罩向上移动，进而带动转动柱向上移动，使得方形块与方形槽相匹配，完成第二伺服电机与转动柱的连接；
S2：第二伺服电机启动，进而带动限制柱转动，进而使得转动柱转动，进而带动第一驱动齿轮转动，第一驱动齿轮与从动齿啮合连接，进而带动传动杆向外侧移动，便于对不同宽度的货物进行固定边界限制；
S3：当机器人主机运货移动状态时，第一伺服电机带动驱动头再次转动，使得方形块从方形槽内脱离；
S4：当机器人主机在固定线路上移动时，由于突发情况导致固定线路有障碍物时，限制传感部件感应到障碍物，限制障碍物最佳间距为5㎝，此时控制系统控制机器人主机侧向或横向移动，直到限制传感部件与前方障碍物间距大于5㎝，机器人主机继续前行，可进一步保证工业机器人不会撞击到突发障碍物；
S5：当第二传感器发生损毁或感应不及时时，传动杆受到挤压，进而带动第一外轴承的外环转动，进而带动传动柱转动，此时触头按压关闭开关关闭机器人主机，使得机器人主机暂停移动，保证机器人主机的运货安全，也使得其他机器人主机不会受到干扰。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提出的一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统及方法，将货物放置在机器人主机上端，第一驱动元件启动，使得第二驱动元件可以驱动限制传感部件移动，然后第一驱动元件关闭，当限制传感部件的传出信号可以是红外线无障碍阻挡时，此时控制系统控制第二驱动元件关闭，此时限制传感部件为待载货物的最佳限制传感位置，当机器人主机在固定线路上移动时，由于突发情况导致固定线路有障碍物时，限制传感部件感应到障碍物，限制障碍物最佳间距为5㎝，此时控制系统控制机器人主机侧向或横向移动，直到限制传感部件与前方障碍物间距大于5㎝，机器人主机继续前行，可进一步保证工业机器人不会撞击到突发障碍物，不会导致工业机器人群体移动错乱，提高工业机器人的使用稳定性。
2.本发明提出的一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统及方法，第一伺服电机启动，带动连杆转动，进而带动驱动头转动，驱动头带动活动罩向上移动，进而带动转动柱向上移动，使得方形块与方形槽相匹配，完成第二伺服电机与转动柱的连接，第二伺服电机启动，带动转动柱转动，进而带动第一驱动齿轮转动，第一驱动齿轮与从动齿啮合连接，进而带动传动杆向外侧移动，便于对不同宽度的货物进行固定边界限制，无需重新设置。
3.本发明提出的一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统及方法，当机器人主机运货移动状态时，第一伺服电机带动驱动头再次转动，使得方形块从方形槽内脱离，当第二传感器发生损毁或感应不及时时，传动杆受到挤压，进而带动第一外轴承的外环转动，进而带动传动柱转动，此时触头按压关闭开关关闭机器人主机，使得机器人主机暂停移动，保证机器人主机的运货安全，也使得其他机器人主机不会受到干扰，提高工业机器人的使用安全性。
附图说明
图1为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的整体系统框图；
图2为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的整体立体结构示意图；
图3为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的整体内侧局部立体结构示意图；
图4为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的边界限制逻辑图；
图5为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的第一驱动元件与第二驱动元件配合立体结构示意图；
图6为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的驱动头推动活动罩向上移动平面结构示意图；
图7为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的第一驱动元件立体结构示意图；
图8为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的第二驱动元件局部立体结构示意图；
图9为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的转动柱外侧局部立体结构示意图；
图10为本发明基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的限制传感部件立体结构示意图。
图中：1、机器人主机；2、控制系统；3、第一驱动元件；31、第一伺服电机；32、连杆；33、驱动头；34、连接组件；341、支撑罩；342、活动罩；343、轴承；4、第二驱动元件；41、第二伺服电机；42、限制柱；43、转动柱；44、方形块；45、插柱；46、第一驱动齿轮；47、第二驱动齿轮；48、第一外轴承；481、外齿；49、第二外轴承；410、传动件；411、传动柱；4111、触头；5、限制传感部件；51、固定柱；52、传动杆；521、从动齿；53、第一传感器；54、第二传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统，包括机器人主机1以及设置在机器人主机1内侧的控制系统2，且机器人主机1的内侧下端设置有第一驱动元件3，第一驱动元件3的驱动端的上端设置有第二驱动元件4，第二驱动元件4的上端与机器人主机1固定连接，第二驱动元件4的中部与限制传感部件5啮合连接，且限制传感部件5平行且相对设置有两个，且位于机器人主机1上呈十字交叉设置有两组。
参阅图1-4，一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统，将货物放置在机器人主机1上端，第一驱动元件3启动，使得第二驱动元件4可以驱动限制传感部件5移动，然后第一驱动元件3关闭，当限制传感部件5的传出信号可以是红外线无障碍阻挡时，此时控制系统2控制第二驱动元件4关闭，此时限制传感部件5为待载货物的最佳限制传感位置，当机器人主机1在固定线路上移动时，由于突发情况导致固定线路有障碍物时，限制传感部件5感应到障碍物，限制障碍物最佳间距为5㎝，此时控制系统2控制机器人主机1侧向或横向移动，直到限制传感部件5与前方障碍物间距大于5㎝，机器人主机1继续前行，可进一步保证工业机器人不会撞击到突发障碍物，不会导致工业机器人群体移动错乱，提高工业机器人的使用稳定性。
参阅图5-7，一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统，第一驱动元件3包括第一伺服电机31以及设置在第一伺服电机31驱动端的连杆32，连杆32的另一端设置有驱动头33，驱动头33侧视呈椭圆形，且设置在连接组件34的内侧，连接组件34包括支撑罩341以及活动设置在支撑罩341上端的活动罩342，驱动头33设置在支撑罩341与活动罩342的内侧，且活动罩342的上端设置有轴承343，活动罩342的内环与第二驱动元件4的下端固定连接。
第二驱动元件4包括第二伺服电机41以及设置在第二伺服电机41下端的限制柱42，限制柱42的内侧开设有方形槽，轴承343的内环固定设置有转动柱43，转动柱43的上端设置有与方形槽相匹配的方形块44，方形块44的上端设置有插柱45，第一伺服电机31启动，带动连杆32转动，进而带动驱动头33转动，驱动头33带动活动罩342向上移动，进而带动转动柱43向上移动，使得方形块44与方形槽相匹配，完成第二伺服电机41与转动柱43的连接。
参阅图8和10，一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统，转动柱43的外侧设置有第一驱动齿轮46和第二驱动齿轮47，限制传感部件5包括固定柱51以及设置在固定柱51外侧的传动杆52，传动杆52的末端上侧设置有第一传感器53，传动杆52的末端面设置有第二传感器54，第一传感器53和第二传感器54均与控制系统2电性连接，传动杆52的外侧还设置有与第一驱动齿轮46啮合连接的从动齿521，转动柱43转动，进而带动第一驱动齿轮46转动，第一驱动齿轮46与从动齿521啮合连接，进而带动传动杆52向外侧移动，便于对不同宽度的货物进行固定边界限制，无需重新设置。
参阅图9，一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统，转动柱43的外侧还设置有第一外轴承48和第二外轴承49，第一外轴承48和第二外轴承49的内环与转动柱43固定连接，且外环均设置有外齿481，转动柱43的上端设置有传动件410，转动柱43的另一端与第一外轴承48的上端设置的传动柱411固定连接，传动柱411的上端一侧设置有触头4111，触头4111与设置在机器人主机1内侧的机器人主机1关闭开关图中未标注相对应，当机器人主机1运货移动状态时，第一伺服电机31带动驱动头33再次转动，使得方形块44从方形槽内脱离，当第二传感器54发生损毁或感应不及时时，传动杆52受到挤压，进而带动第一外轴承48的外环转动，进而带动传动柱411转动，此时触头4111按压关闭开关关闭机器人主机1，使得机器人主机1暂停移动，保证机器人主机1的运货安全，也使得其他机器人主机1不会受到干扰，提高工业机器人的使用安全性。
本发明提出的另一种技术方案：提供一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统的实施方法，包括以下步骤：
步骤一：将货物放置在机器人主机1上端，第一伺服电机31启动，带动连杆32转动，进而带动驱动头33转动，驱动头33带动活动罩342向上移动，进而带动转动柱43向上移动，使得方形块44与方形槽相匹配，完成第二伺服电机41与转动柱43的连接；
步骤二：第二伺服电机41启动，进而带动限制柱42转动，进而使得转动柱43转动，进而带动第一驱动齿轮46转动，第一驱动齿轮46与从动齿521啮合连接，进而带动传动杆52向外侧移动，便于对不同宽度的货物进行固定边界限制；
步骤三：当机器人主机1运货移动状态时，第一伺服电机31带动驱动头33再次转动，使得方形块44从方形槽内脱离；
步骤四：当机器人主机1在固定线路上移动时，由于突发情况导致固定线路有障碍物时，限制传感部件5感应到障碍物，限制障碍物最佳间距为5㎝，此时控制系统2控制机器人主机1侧向或横向移动，直到限制传感部件5与前方障碍物间距大于5㎝，机器人主机1继续前行，可进一步保证工业机器人不会撞击到突发障碍物；
步骤五：当第二传感器54发生损毁或感应不及时时，传动杆52受到挤压，进而带动第一外轴承48的外环转动，进而带动传动柱411转动，此时触头4111按压关闭开关关闭机器人主机1，使得机器人主机1暂停移动，保证机器人主机1的运货安全，也使得其他机器人主机1不会受到干扰。
综上所述：本发明一种基于计算机的工业机器人动量边界限制系统及方法，将货物放置在机器人主机1上端，第一驱动元件3启动，使得第二驱动元件4可以驱动限制传感部件5移动，然后第一驱动元件3关闭，当限制传感部件5的传出信号可以是红外线无障碍阻挡时，此时控制系统2控制第二驱动元件4关闭，此时限制传感部件5为待载货物的最佳限制传感位置，当机器人主机1在固定线路上移动时，由于突发情况导致固定线路有障碍物时，限制传感部件5感应到障碍物，限制障碍物最佳间距为5㎝，此时控制系统2控制机器人主机1侧向或横向移动，直到限制传感部件5与前方障碍物间距大于5㎝，机器人主机1继续前行，可进一步保证工业机器人不会撞击到突发障碍物，不会导致工业机器人群体移动错乱，提高工业机器人的使用稳定性，第一伺服电机31启动，带动连杆32转动，进而带动驱动头33转动，驱动头33带动活动罩342向上移动，进而带动转动柱43向上移动，使得方形块44与方形槽相匹配，完成第二伺服电机41与转动柱43的连接，第二伺服电机41启动，带动转动柱43转动，进而带动第一驱动齿轮46转动，第一驱动齿轮46与从动齿521啮合连接，进而带动传动杆52向外侧移动，便于对不同宽度的货物进行固定边界限制，无需重新设置，当机器人主机1运货移动状态时，第一伺服电机31带动驱动头33再次转动，使得方形块44从方形槽内脱离，当第二传感器54发生损毁或感应不及时时，传动杆52受到挤压，进而带动第一外轴承48的外环转动，进而带动传动柱411转动，此时触头4111按压关闭开关关闭机器人主机1，使得机器人主机1暂停移动，保证机器人主机1的运货安全，也使得其他机器人主机1不会受到干扰，提高工业机器人的使用安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
