在大多数机器人上,紧急停止显然是个好主意,应该如何接线?哪些系统应立即终止,哪些应保持正常运行?

#1 楼

紧急停止是一种安全功能,通常在工业设备上使用。

当机器人可能会伤害人类或对其他资产造成伤害时,应使用紧急停止。这通常取决于机器人的重量以及电机的功率(机器人移动的速度)。例如,一个1公斤重的机器人太轻,不会造成太大损坏。相反,如果重量为50kg,则可能会造成一些损坏。同样,一个5公斤重的飞速机器人会非常危险。

您可能希望在机器人上安装紧急停止装置,并可能在机器人上再安装一个紧急停止装置(尽管这是一个较困难的配置)。紧急停止接线的安全方式是常闭方式。这意味着开关通常是闭合的,并且两个端子已连接。通过将一端连接到逻辑1并将另一端通过电阻拉至逻辑0,可以将其用于确定紧急停止的状态。

如果触发了紧急停止,则开关将打开,信号将被拉至逻辑0(0伏)。

通常会馈入控制机器人电源的继电器中。紧急停止的安全要求是重置紧急停止不应再次启动机器人。重新将其重新打开应该既需要重置紧急停止,又需要按下打开开关。

E如何显示该如何接线的示意图:

http://正如Mark Booth所指出的,www.ehow.com / how-does_5151421_do-emergency-stop-buttons-work.html


要进一步提高鲁棒性,应使用常开开关好。为此,将此信号(带有下拉电阻)连接到继电器的STOP信号(http://en.wikipedia.org/wiki/Relay_logic)。


应取消的系统应包括所有执行器。这意味着任何可以移动的东西。如果板上有计算机,则可以将其电源与另一个系统分开,以避免突然断电。但是,您将要确保它不会直接为任何执行器供电(例如USB)。


对于低功率应用,您可以尝试通过跳过继电器来节省空间,并将紧急停止开关与主电源(电池)串联。不要这样有两个问题:


这违反了安全原理,即重置急停开关不应自行再次打开电源。紧急停止。紧急停止的额定电流最高为10A(其他额定电流仅为5A)。您的应用程序可能需要更多的电流

如果机器人上需要紧急停止,则紧急停止可能已经足够大,可以容纳继电器了。

评论


$ \ begingroup $
根据我的经验,紧急停车应始终保护的资产本身就是它。因此,停止所有执行器听起来不错……除非您周围有水(我的情况),否则实际上我们切断了整个系统的电源(即,紧随电池之后)
$ \ endgroup $
– sylvain.joyeux
2012年10月25日6:09

#2 楼

除了ronalchn提出的要点外,如果您有安全性至关重要的系统,则所选的E-Stop应该至少使用4线制接口,而不是简单的两线制接口。

E-然后,停止器应具有两个内部开关,一个为常闭,另一个为常开(类似于这些OMRON选项之一,请参见数据表第2页的A22E-M-11-EMO
A22E-M-11-EMS)。激活急停按钮会同时打开NC(常闭)开关和NO(常开)开关。

原因是冗余。

一种故障模式两线常闭急停电路的一个特点是电线短路,因此打开NC开关将无济于事。这可能发生在电缆被压扁,绝缘层移位且现在裸露的电线相互接触的情况下。开路,则其故障模式之一是急停线被切断,因此合上常开开关将无济于事。这可能发生在电缆夹在两个表面之间或移动将电缆从插座中拉出的情况下。

这些故障模式的危险意味着仅靠它们本身是不够的。

通过同时包括NC和NO急停电路,您实际上消除了这种风险,因为任何一个急停电路都记录了急停条件会导致整体急停情况。在断开NO电路的同时,NC电路短路的可能性极小,但是任何值得其耐盐的安全系统都将为这种消失的机会提供小巧的机会(即晶体管开关速率)。 />

关于在急停装置上要杀死什么的问题,我认为您应该杀死一切可能移动的东西和可能造成损坏的一切东西(例如激光)。

不过,我的经验是工业机器人技术,在该技术中,通常会对机械进行设计,以便随时随地都可以安全地切断电源。轴的设计应使其在没有大量传动的情况下不会对重力产生作用(例如,SCARA机器人,其中大部分轴都在水平面内),或者在紧急停止条件下,电动机会短路,从而使轴短路突然停止。

#3 楼

削减并非总是一件容易的事情

当执行器实际上需要动力以保持安全时,就会出现一个复杂的情况。例如:可向后驱动或顺从的机械臂捡起了重物,并利用电动机的动力将其保持在空中。如果您断电,那么物体的重量将使手臂坠落,并砸碎物体,机器人或人。 br />在上述情况下,与其切断执行器电源,不如将消息发送给所有执行器以进入安全模式可能是明智的。确切的说,这取决于机器人和特定执行器的性质。它们可能会停下来,或者只是进入低功耗模式,使其缓慢下降。

实现切除的另一种方法

在Shadow Robot Hand中,传感系统总线和执行器均由相同的48v电源线供电。每个传感器和执行器都有自己的调节器,每个调节器都有自己的非电压锁定设置。执行器在25v时断开,而传感器在9v时断开。当紧急停止发生时,电源线会降低到18v,这会导致执行器的电源断开,同时保持传感器和通讯总线的电源。

评论


$ \ begingroup $
@MarkBooth-是的,这在行业中是正确的。但是,在学术界,我见过很多机器人可能会在断电时引起问题。
$ \ endgroup $
– Rocketmagnet
2012年10月25日在21:08

$ \ begingroup $
这并不令我感到惊讶,就像让许多业余爱好者都不认为E-Stop也不奇怪一样。我认为这种堆栈交换的部分价值将是帮助将这些社区聚集在一起,并帮助每个人看到其他领域的解决方案。实际上,您的回答激发了我从杀手的角度出发编辑自己的回答。幸运的是,我从来不需要填写机器人的风险评估报告,因为它试图如此快速地移动它,从而砸碎了自己自己的安全笼中的50公斤夹具。
$ \ endgroup $
– Mark Booth♦
2012年10月25日21:16

#4 楼

如果您不在机器人附近但需要紧急停车,则需要考虑使用看门狗电路监视远程信号。该电路密切关注脉冲信号,如果信号停止脉动,则会激活急停电路。您希望将其尽可能地靠近物理电路,这意味着该脉冲不能由计算机或微控制器来解释,因为这两种脉冲中的任何一种都可能具有故障状态,这将阻止它们充分激活e -stop。

其他许多答案都表明,理想的e-stop是一种故障模式,其中任何故障模式都将导致紧急停止,这意味着物理定律正在执行大部分紧急停止工作,而不是类似软件的工作。当然,尝试正确地解释该停止在很大程度上取决于机器人的工作意图以及它停止该动作的后果,但是急停系统的故障不应确保您的机器人继续运行。