本發(fā)明涉及，更具體涉及一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置及機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、隨著技術(shù)的發(fā)展，人形機(jī)器人正逐步走進(jìn)人類的生活中，部分人形機(jī)器人已應(yīng)用于商業(yè)導(dǎo)覽、表演、教育、科研等場景中，未來還將在工廠制造、家庭服務(wù)中廣泛應(yīng)用。在人與機(jī)器人互動、協(xié)作過程中，可能引發(fā)安全問題，如人員被機(jī)器人傷害等。如何保證人機(jī)交互時(shí)人的安全，是人形機(jī)器人面臨的重要問題。

2、目前針對人機(jī)交互安全問題的研究主要是基于力覺、視覺傳感器反饋的碰撞感知、運(yùn)動規(guī)劃與軌跡規(guī)劃、接觸感知與柔順控制等；這需要大量的人機(jī)交互信息支撐，實(shí)時(shí)性要求高，難以應(yīng)對突發(fā)狀況，如與突然出現(xiàn)的孩童發(fā)生碰撞等。在人形機(jī)器人本體設(shè)計(jì)上增加安全防護(hù)裝置，是解決人機(jī)交互安全的重要途徑。

3、專利公開號為cn117484539a的專利文獻(xiàn)公開了一種機(jī)器人關(guān)節(jié)柔順裝置，可以在平面正交方向及轉(zhuǎn)動方向緩沖掉機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時(shí)由于末端執(zhí)行器與目標(biāo)的接觸碰撞而產(chǎn)生的沖擊力或力矩。但其在人機(jī)碰撞時(shí)或后續(xù)時(shí)間不能消除該沖擊力或力矩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，如何在外部沖擊力或力矩超過對人體傷害的力或力矩時(shí)避免對人體造成傷害。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，包括同軸設(shè)置的第一連接件、第二連接件，所述第一連接件通過至少一個(gè)組合件與第二連接件傳動連接，該組合件包括彈性件、限位塊，所述第一連接件朝向第二連接件的一端設(shè)有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)上開設(shè)有與限位塊相適配的卡槽，所述彈性件一端與第二連接件相連，另一端通過限位塊與卡槽相抵，外部沖擊力或力矩不超過對人體傷害的力或力矩時(shí)，限位塊能夠抵接在卡槽內(nèi)，并致使第二連接件與第一連接件傳動連接，外部沖擊力或力矩超過對人體傷害的力或力矩時(shí)，限位塊能夠脫出卡槽并致使第二連接件與第一連接件產(chǎn)生相對運(yùn)動。

3、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述彈性件一端部分包設(shè)于限位塊外側(cè)，且其周向開設(shè)有多個(gè)徑向縫。

4、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述限位塊包括鋼球，所述卡槽包括與鋼球相適配的球窩，所述鋼球脫出球窩的力與對人體傷害的力或力矩相同。

5、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二連接件一端外沿朝向第一連接件延伸，所述第二連接件上開設(shè)有多個(gè)與彈性件相適配的安裝孔，所述安裝孔能夠與彈性件相抵。

6、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述安裝孔內(nèi)沿第二連接件延伸方向還設(shè)置有銷孔，所述銷孔內(nèi)設(shè)有銷軸，所述彈性件上開設(shè)有與銷軸相適配的限位槽。

7、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述徑向縫朝向第二連接件的一端設(shè)有終止圓孔。

8、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一連接件背離第二連接件的一端固定有連接法蘭，所述第二連接件背離第一連接件的一端開設(shè)有多個(gè)外部接口。

9、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，多個(gè)所述徑向縫沿彈性件軸線等角度分布。

10、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)上還開設(shè)有與限位塊相適配的滾道。

11、一種機(jī)器人，包括肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)，所述肩關(guān)節(jié)與肘關(guān)節(jié)傳動連接，所述肘關(guān)節(jié)與腕關(guān)節(jié)傳動連接，還包括人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，所述肩關(guān)節(jié)包括肩關(guān)節(jié)一、肩關(guān)節(jié)二、肩關(guān)節(jié)三，所述肩關(guān)節(jié)一與第二連接件固定連接，所述肩關(guān)節(jié)二與第一連接件固定連接，所述肩關(guān)節(jié)二通過肩關(guān)節(jié)三與肘關(guān)節(jié)傳動連接。

12、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

13、(1)本發(fā)明中，通過限位塊、卡槽的設(shè)置，外部沖擊力或力矩不超過對人體傷害的力或力矩時(shí)，限位塊能夠抵接在卡槽內(nèi)，并致使第二連接件與第一連接件傳動連接，外部沖擊力或力矩超過對人體傷害的力或力矩時(shí)，限位塊能夠脫出卡槽并致使第二連接件與第一連接件產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而在外部沖擊力或力矩超過對人體傷害的力或力矩時(shí)避免對人體造成傷害。

14、(2)本發(fā)明中，通過在彈性件周向上開設(shè)徑向縫，能夠便于彈性件一端張開，從而釋放鋼球，并從球窩內(nèi)脫出，提高了保護(hù)效果。

技術(shù)特征：

1.一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，包括同軸設(shè)置的第一連接件、第二連接件，所述第一連接件通過至少一個(gè)組合件與第二連接件傳動連接，該組合件包括彈性件、限位塊，所述第一連接件朝向第二連接件的一端設(shè)有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)上開設(shè)有與限位塊相適配的卡槽，所述彈性件一端與第二連接件相連，另一端通過限位塊與卡槽相抵，外部沖擊力或力矩不超過對人體傷害的力或力矩時(shí)，限位塊能夠抵接在卡槽內(nèi)，并致使第二連接件與第一連接件傳動連接，外部沖擊力或力矩超過對人體傷害的力或力矩時(shí)，限位塊能夠脫出卡槽并致使第二連接件與第一連接件產(chǎn)生相對運(yùn)動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述彈性件一端部分包設(shè)于限位塊外側(cè)，且其周向開設(shè)有多個(gè)徑向縫。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述限位塊包括鋼球，所述卡槽包括與鋼球相適配的球窩，所述鋼球脫出球窩的力與對人體傷害的力或力矩相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述第二連接件一端外沿朝向第一連接件延伸，所述第二連接件上開設(shè)有多個(gè)與彈性件相適配的安裝孔，所述安裝孔能夠與彈性件相抵。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述安裝孔內(nèi)沿第二連接件延伸方向還設(shè)置有銷孔，所述銷孔內(nèi)設(shè)有銷軸，所述彈性件上開設(shè)有與銷軸相適配的限位槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述徑向縫朝向第二連接件的一端設(shè)有終止圓孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述第一連接件背離第二連接件的一端固定有連接法蘭，所述第二連接件背離第一連接件的一端開設(shè)有多個(gè)外部接口。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，多個(gè)所述徑向縫沿彈性件軸線等角度分布。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，其特征在于，所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)上還開設(shè)有與限位塊相適配的滾道。

10.一種機(jī)器人，包括肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)，所述肩關(guān)節(jié)與肘關(guān)節(jié)傳動連接，所述肘關(guān)節(jié)與腕關(guān)節(jié)傳動連接，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的人機(jī)交互安全防護(hù)裝置，所述肩關(guān)節(jié)包括肩關(guān)節(jié)一、肩關(guān)節(jié)二、肩關(guān)節(jié)三，所述肩關(guān)節(jié)一與第二連接件固定連接，所述肩關(guān)節(jié)二與第一連接件固定連接，所述肩關(guān)節(jié)二通過肩關(guān)節(jié)三與肘關(guān)節(jié)傳動連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種人機(jī)交互安全防護(hù)裝置及機(jī)器人，包括同軸設(shè)置的第一連接件、第二連接件，所述第一連接件通過至少一個(gè)組合件與第二連接件傳動連接，該組合件包括彈性件、限位塊，所述第一連接件朝向第二連接件的一端設(shè)有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)上開設(shè)有與限位塊相適配的卡槽。本發(fā)明中，通過限位塊、卡槽的設(shè)置，外部沖擊力或力矩不超過對人體傷害的力或力矩時(shí)，限位塊能夠抵接在卡槽內(nèi)，并致使第二連接件與第一連接件傳動連接，外部沖擊力或力矩超過對人體傷害的力或力矩時(shí)，限位塊能夠脫出卡槽并致使第二連接件與第一連接件產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而在外部沖擊力或力矩超過對人體傷害的力或力矩時(shí)避免對人體造成傷害。

技術(shù)研發(fā)人員：梁斌,劉厚德,姜信寬,蘭斌,梁論飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江淮前沿技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10