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申请/专利权人：睿尔曼智能科技(北京)有限公司

摘要：本发明公开了一种机械臂电子皮肤、机械臂及其碰撞检测系统，其中机械臂电子皮肤包括：若干个碰撞检测单元和减震层；若干个碰撞检测单元分散设置于机械臂外表面，减震层包裹机械臂和若干个碰撞检测单元；在机械臂与障碍物发生碰撞直接接触时，碰撞检测单元生成与机械臂和障碍物碰撞的碰撞压力值相应的碰撞检测信号。通过分散设置于机械臂上的若干个碰撞传感器，通过碰撞发生时传感器检测信号计算机械臂与周围环境中的人或物体碰撞的力度，并依据碰撞的力度来进一步确定机械臂后续控制措施，具有碰撞检测精度高、碰撞后机械臂调整的安全性高等优点。

主权项：1.一种机械臂碰撞检测系统，其特征在于，包括：机械臂表面设置的电子皮肤，还包括：信号传输模块、信号处理模块和机械臂控制模块；机械臂电子皮肤包括：若干个碰撞检测单元和减震层，所述若干个碰撞检测单元分散设置于机械臂外表面，所述减震层包裹所述机械臂和所述若干个碰撞检测单元，在所述机械臂与障碍物发生碰撞直接接触时，所述碰撞检测单元生成与所述机械臂和所述障碍物碰撞的碰撞压力值相应的碰撞检测信号，所述碰撞检测单元包括：应变片或印刷电路板，在所述机械臂与所述障碍物发生碰撞时，所述应变片或所述印刷电路板的电阻变化值与其在发生碰撞时受到的碰撞压力值成正比；若干个所述应变片或所述印刷电路板分别与所述信号传输模块电连接；所述机械臂电子皮肤在所述机械臂与障碍物发生碰撞直接接触时生成碰撞检测信号，并将所述碰撞检测信号通过所述信号传输模块发送至所述信号处理模块；所述信号处理模块对所述碰撞检测信号进行预处理，获取所述机械臂的碰撞位置并计算碰撞压力值，并将所述碰撞位置及所述碰撞压力值发送至所述机械臂控制模块；所述机械臂控制模块依据所述碰撞位置及所述碰撞压力值，将所述碰撞压力值与预存的碰撞压力阈值进行比较，当所述碰撞压力值小于所述碰撞压力阈值时控制所述机械臂急停，当所述碰撞压力值大于或等于所述碰撞压力阈值时控制所述机械臂按照预设移动路线回撤第二预设距离；所述信号处理模块依据所述碰撞检测单元的电阻变化值计算所述碰撞压力值，所述碰撞压力值F为： ；其中，为所述碰撞检测单元的标准电阻值，为所述碰撞检测单元发生碰撞时的电阻变化值，为所述碰撞检测单元的弹性模量，为所述碰撞检测单元横截面的面积值，为所述碰撞检测单元的灵敏度值；所述信号处理模块依据所述应变片的位置和加速度计算实际碰撞压力值，所述实际碰撞压力值为： ；其中，M为所述减震层施加到各个应变片上的质量,A为应变片所在位置的加速度，F0为机械臂不受外力情况下应变片的压力值。

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