一种SCARA机器人及其控制方法与流程

一种scara机器人及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种scara机器人。


背景技术：

2.scara(selective compliance assembly robot arm)机器人在工作过程时，由于使用不当或者当机器人程序调试时考虑不全面，可能会导致机器人基座、限位块、丝杆互相发生碰撞的情况(以下简称碰撞)，高速碰撞下可能会导致机器人零部件损坏，从而影响机器人正常运行。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中scara机器人在运行时零部件在发生碰撞后容易发生损坏的问题，本发明提出了一种scara机器人及其控制方法。
4.本发明实施例第一方面提出了一种scara机器人，scara机器人，包括：
5.丝杠组件，丝杠组件包括丝杠、设于丝杠上的限位件以及与丝杠螺纹传动配合的丝杠母，丝杠与丝杠母螺纹传动配合时丝杠可带动限位件相对丝杠母做直线运动；
6.机械臂，用于带动丝杠、丝杠母和限位件整体绕机械臂的旋转中心做公转运动；
7.基座，基座设置在限位件的公转运动方向上；
8.其中，在丝杠的直线运动方向上设有第一缓冲装置、在丝杠的公转运动方向上设有第二缓冲装置，第一缓冲装置设于丝杠母上，第二缓冲装置设于基座上。
9.在上述的技术方案中，第一缓冲装置具有对丝杠母进行防护的第一开启状态以及撤销对丝杠母防护的第一关闭状态；
10.第二缓冲装置具有对基座进行防护的第二开启状态以及撤销对基座防护的第二关闭状态，其中；
11.第一缓冲装置可根据限位件与丝杠母之间的距离执行第一开启状态或第一关闭状态；
12.第二缓冲装置可根据限位件与基座之间的距离执行第二开启状态或第二关闭状态。
13.在上述的技术方案中，机器人还包括：
14.距离传感器，距离传感器用于监测：限位件与丝杠母之间的距离以及限位件与基座之间的距离；
15.控制器，控制器被配置为：根据接收到的限位件与丝杠母之间的距离信息控制第一缓冲装置执行第一开启状态或第一关闭状态；和/或根据接收到的限位件与基座之间的距离信息控制第二缓冲装置执行第二开启状态或第二关闭状态。
16.在上述的技术方案中，限位件包括设于丝杠上的上限位件和下限位件，上限位件和下限位件位于丝杠母的上下两侧；
17.距离传感器包括第一距离传感器和第二距离传感器，第一距离传感器用于监测上
限位件与丝杠母之间的距离，第二距离传感器用于监测下限位件与基座之间的距离。
18.在上述的技术方案中，第一距离传感器设于丝杠母上，用于监测上限位件与丝杠母在竖直方向上的距离；
19.第二距离传感器设于下限位件上，用于监测下限位件与丝杠母在水平方向上的距离。
20.在上述的技术方案中，第一缓冲装置和第二缓冲装置为伸缩式缓冲装置；
21.第一缓冲装置具有伸展形式的第一开启状态和收缩形式的第一关闭状态；
22.第二缓冲装置具有伸展形式的第二开启状态和收缩形式的第二关闭状态；
23.第一缓冲装置处于第一开启状态时，第一缓冲装置伸展并凸伸于丝杠母的上方；
24.第二缓冲装置处于第二开启状态时，第二缓冲装置伸展并环设于基座的外周。
25.在上述的技术方案中，第一缓冲装置包括第一可伸缩耗能防撞层、伸缩举升组件和固定装置，固定装置固设于丝杠母上，伸缩举升组件与第一可伸缩耗能防撞层连接；
26.第二缓冲装置包括固定桩、第二可伸缩耗能防撞层、伸缩头、电机、驱动组件、滑轮和导轨，固定桩固设于基座底部一侧，第二可伸缩耗能防撞层的一侧与固定桩连接、另一侧与伸缩头连接，伸缩头中设有电机，电机的输出端连接驱动组件，驱动组件的底部设有滑轮，导轨沿基座的外部轮廓铺设，滑轮滑动设置于导轨中。
27.在上述的技术方案中，机器人还包括：
28.报警装置，报警装置在第一缓冲装置处于第一开启状态和/或第二缓冲装置处于第二开启状态时开启；
29.报警装置包括报警指示灯和蜂鸣器；
30.刹车装置，刹车装置用于控制丝杠组件的运行和停止；
31.其中第一缓冲装置处于第一开启状态和/或第二缓冲装置处于第二开启状态时开启时，刹车装置控制丝杠组件停止运行。
32.本发明实施例第二方面提出了一种scara机器人的控制方法，应用于上述的scara机器人，控制方法包括：
33.在机器人运行过程中；
34.获取上限位块与丝杠母之间的距离h1，获取下限位块与基座之间的距离h2；
35.根据上限位块与丝杠母之间的距离h1值选择是否开启第一缓冲装置，根据下限位块与基座之间的距离h2值选择是否开启第二缓冲装置。
36.在上述的任一实施方式中，根据上限位块与丝杠母之间的距离h1值选择是否开启第一缓冲装置，根据下限位块与基座之间的距离h2值选择是否开启第二缓冲装置的方法包括：
37.获取上限位块与丝杠母之间的距离h1并与第一预设最小安全距离h设1进行比对，获取下限位块与基座之间的距离h2并与第二预设最小安全距离h设2进行比对；
38.若h1≤h设1时，启动第一缓冲装置；
39.若h2≤h设2时，启动第二缓冲装置；
40.其中h设1＞0，h设2＞0。
41.在上述的技术方案中，第一预设最小安全距离h设1和第二预设最小安全距离h设2可根据丝杠的运动速度进行自适应调整。
42.在上述的技术方案中，第一预设最小安全距离h设1和第二预设最小安全距离h设2可根据丝杠的运动速度进行自适应调整的方法包括：
43.获取丝杠在竖直运动方向上的运动速度v1，基于运动速度v1对第一预设最小安全距离进行调整；
44.获取丝杠在公转运动方向上的运动速度v2，基于运动速度v2对第二预设最小安全距离进行调整。
45.在上述的技术方案中，第一预设最小安全距离h设1和第二预设最小安全距离h设2可根据丝杠的运动速度进行自适应调整的方法还包括：
46.获取第一缓冲装置的伸展速度v3，获取第二缓冲装置的伸展速度v4；
47.基于运动速度v1和伸展速度v3对第一预设最小安全距离进行调整；
48.基于运动速度v2和伸展速度v4对第二预设最小安全距离进行调整。
49.在上述的技术方案中，在第一缓冲装置和/或第二缓冲装置启动时，报警装置启动、刹车装置启动。
50.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
51.一、本发明实施例中通过在丝杆母和基座上分别设置缓冲装置，能够有效降低机器人零部件之间发生高速碰撞的碰撞力，从而不会使碰撞导致零部件的丧失正常使用能力，进而提高机器人运行的安全性和可靠性。
附图说明
52.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
53.图1为本发明scara机器人实施例的整体结构示意图；
54.图2为图1实施例中a处的放大结构示意图；
55.图3为本发明scara机器人实施例中第一缓冲装置的结构示意图；
56.图4为本发明scara机器人实施例中第二缓冲装置的结构示意图；
57.其中：1-丝杠；2-限位件；21-上限位件；22-下限位件；3-丝杠母；4-机械臂；5-基座；6-第一缓冲装置；61-第一可伸缩耗能防撞层；62-举升组件；63-固定装置；7-第二缓冲装置；71-固定桩；72-第二可伸缩耗能防撞层；73-伸缩头；74-电机；75-驱动组件；76-滑轮；77-导轨；
具体实施方式
58.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
59.目前现有的scara机器人在运行时零部件之间在发生碰撞后容易发生损坏。本发明实施例中通过在丝杆母和基座上分别设置缓冲装置(第一缓冲装置和第二缓冲装置)，能够有效降低机器人零部件之间发生高速碰撞的碰撞力，从而不会使碰撞导致零部件的丧失正常使用能力，进而提高机器人运行的安全性和可靠性。
60.以下结合附图1-4对本实施例的技术方案进行详细阐述，在不冲突的情况下，以下实施方式和实施例可以相互结合。
61.实施例
62.如图1-图4所示，本实施例第一方面提出了一种scara机器人，包括：
63.丝杠组件，丝杠组件包括丝杠1、设于丝杠上的限位件2以及与丝杠1螺纹传动配合的丝杠母3，丝杠1与丝杠母3螺纹传动配合时丝杠1可带动限位件2相对丝杠母3做直线运动；
64.机械臂4，用于带动丝杠1、丝杠母3和限位件2整体绕机械臂4的旋转中心做公转运动；具体的，丝杠母3包括有转子和定子两部分，定子固定在丝杠母安装板上，丝杠母安装板固定在机械臂上，机械臂通过丝杠母安装板带动丝杠母3转动以带动丝杠母3、丝杠1和限位件2整体绕机械臂4的旋转中心做公转运动；
65.基座5，基座5设置在限位件2的公转运动方向上；
66.其中在丝杠1的直线运动方向上设有第一缓冲装置6、在丝杠1的公转运动方向上设有第二缓冲装置7，第一缓冲装置6设于丝杠母3上，第二缓冲装置7设于基座5上，从而避免限位件2在直线运动方向上与丝杠母3发生直接碰撞以及避免限位件2在公转运动方向上与基座5发生直接碰撞。
67.现有技术中的scara机器人由于操作不当或机器人调试时编写程序考虑不全面，会导致丝杠1的限位件2与丝杠母3、花键母；基座5与限位件2之间以及大臂限位螺栓与基座法兰之间都有可能发生碰撞从而导致机器人零部件损坏，严重时会直接造成机器人的不能正常工作，造成重大经济损失。本发明实施例中通过在丝杆母3和基座5上分别设置缓冲装置第一缓冲装置6和第二缓冲装置7，能够有效降低机器人零部件之间发生高速碰撞的碰撞力，从而不会使碰撞导致零部件的丧失正常使用能力，进而提高机器人运行的安全性和可靠性。
68.在上述的任一实施方式中，第一缓冲装置6具有对丝杠母3进行防护的第一开启状态以及撤销对丝杠母3防护的第一关闭状态；
69.第二缓冲装置7具有对基座5进行防护的第二开启状态以及撤销对基座防护的第二关闭状态，其中；
70.第一缓冲装置6可根据限位件2与丝杠母3之间的距离执行第一开启状态或第一关闭状态；
71.第二缓冲装置7可根据限位件2与基座5之间的距离执行第二开启状态或第二关闭状态。
72.即本发明实施例中的缓冲装置可根据零部件之间的距离变化在两种状态开启状态和关闭状态之间进行调整，从而根据零部件之间的距离变化自适应的对零部件进行保护。
73.具体的，机器人还包括：
74.距离传感器，距离传感器用于监测：限位件2与丝杠母3之间的距离以及限位件2与基座5之间的距离；
75.控制器，控制器被配置为：根据接收到的限位件2与丝杠母3之间的距离信息控制第一缓冲装置6执行第一开启状态或第一关闭状态；和/或根据接收到的限位件2与基座5之
间的距离信息控制第二缓冲装置7执行第二开启状态或第二关闭状态。
76.本发明实施例中通过设置距离传感器可实时的对零部件之间的距离进行监测，从而可及时的、精准的开启缓冲装置第一缓冲装置6和第二缓冲装置7，从而提高对零部件的防护效果。
77.在上述的任一实施方式中，如图1所示，限位件2包括设于丝杠1上的上限位件21和下限位件22，上限位件21和下限位件22位于丝杠母3的上下两侧；
78.距离传感器包括第一距离传感器和第二距离传感器，第一距离传感器用于监测上限位件21与丝杠母3之间的距离，第二距离传感器用于监测下限位件22与基座5之间的距离。
79.发明人发现，scara机器人在运行时，丝杠1上的上限位件21与丝杠母3之间容易发生碰撞、丝杠1上的下限位件22基座之间容易发生碰撞，因此，本发明实施例中在丝杠母3上设置第一缓冲装置6、在基座5上设置第二缓冲装置7，本发明实施例中通过在丝杠母3上设置第一缓冲装置6以及在基座5上设置第二缓冲装置7可使丝杠1无论是在做直线运动还是在做旋转运动时都对其运动方向上的零部件进行了有效的防护，从而避免限位件上限位件21和下限位件22与零部件之间发生激烈碰撞后对零部件造成损伤。
80.在上述的任一实施方式中，第一距离传感器设于丝杠母3上，用于监测上限位件21与丝杠母3在竖直方向上的距离；
81.第二距离传感器设于下限位件22上，用于监测下限位件22与丝杠母3在水平方向上的距离。
82.本发明实施例中通过将第一距离传感器设置在丝杠母3上、将第二距离传感器设置在下限位件22上，一方面便于传感器的安装，另一方面，可直接测得两个零部件之间的最短距离，从而提高了监测效果。
83.在上述的任一实施方式中，第一缓冲装置6和第二缓冲装置6为伸缩式缓冲装置；
84.第一缓冲装置6具有伸展形式的第一开启状态和收缩形式的第一关闭状态；
85.第二缓冲装置7具有伸展形式的第二开启状态和收缩形式的第二关闭状态；
86.第一缓冲装置6处于第一开启状态时，第一缓冲装置6伸展并凸伸于丝杠母3的上方；
87.第二缓冲装置7处于第二开启状态时，第二缓冲装置7伸展并环设于基座5的外周。
88.本发明实施例中通过第一缓冲装置6和第二缓冲装置7设置成伸缩式的，可在两个零部件之间无碰撞风险时将缓冲装置收缩起来，从而避免缓冲装置展开后影响及机器人的操作以及机器人的散热效果机器人在实际运行时，发热量较大，因此避免缓冲装置对机器人的零部件遮挡区域过大而影响其散热。
89.在上述的任一实施方式中，如图3和图4所示，第一缓冲装置6包括第一可伸缩耗能防撞层61、伸缩举升组件62和固定装置63，固定装置63固设于丝杠母3上，伸缩举升组件62与第一可伸缩耗能防撞层61连接；
90.第二缓冲装置7包括固定桩71、第二可伸缩耗能防撞层72、伸缩头73、电机74、驱动组件75、滑轮76和导轨77，固定桩71固设于基座5底部一侧，第二可伸缩耗能防撞层72的一侧与固定桩71连接、另一侧与伸缩头73连接，伸缩头73中设有电机74，电机74的输出端连接驱动组件75，驱动组件75的底部设有滑轮76，导轨77沿基座5的外部轮廓铺设，滑轮76滑动
设置于导轨77中。具体的；
91.如图3所示，第一缓冲装置6主要包括第一可伸缩耗能缓冲层61、伸缩举升组件62、固定装置63等，固定装置63通过螺栓固定在丝杠母3上。机器人运行过程中，随着丝杠1伸出长度的增加，第一距离传感器监测上限位件21与丝杠母3之间的距离h1；当h1＝第一预设最小安全距离h设1时，此时第一距离传感器将该信号传递给第一缓冲装置，第一缓冲装置此时开启，伸缩举升组件62开始上升，将第一可伸缩耗能缓冲层61提高，从而在丝杠母3表面形成防撞保护层，能够将上限位件21碰撞力消耗降低到安全范围；
92.如图4所示，第二缓冲装置7主要包括固定桩71、第二可伸缩耗能防撞层72、伸缩头73、电机74、驱动装置75、滑轮76、导轨77等，固定桩71固定在基座5下底板旁，导轨77沿基座5的外部轮廓铺设。当机器人转动时，随着关节转动范围的变化，第二距离传感器监测下限位件22与基座5之间的距离h2；当h＝第一预设最小安全距离h设2时，此时第二距离传感器将该信号传递给第二缓冲装置，第二缓冲装置开始工作，伸缩头73中的电机74正向开启，带动驱动装置75，通过驱动装置75的驱动力，使滑轮76开始沿导轨77滚动，从而拉启第二可伸缩耗能防撞层72，使其底部的滑轮76沿导轨77同时运动，从而在基座5外表面围成一层由耗能缓冲材料组成的防撞层，当丝杠1的下限位件22与基座5发生碰撞时，它会直接与耗能防撞层直接接触碰撞，从而使碰撞冲击力大大降低，将碰撞产生的能量大大极大消耗掉，使碰撞不会损坏机器人结构件的正常使用功能。
93.值得说明的是，除此之外，上述的机器人还包括：
94.报警装置，报警装置在第一缓冲装置6处于第一开启状态和/或第二缓冲装置7处于第二开启状态时开启；
95.报警装置包括报警指示灯和蜂鸣器；
96.刹车装置，刹车装置用于控制丝杠组件的运行和停止；
97.其中第一缓冲装置6处于第一开启状态和/或第二缓冲装置7处于第二开启状态时开启时，刹车装置控制丝杠组件停止运行。
98.即缓冲装置启动的同时报警装置的报警指示灯开启闪烁，同时蜂鸣器鸣响提醒机器人操作人员此时的机器人运行工况有可能发生限位件2和其他零部件碰撞，从而使其自发调节控制器，从而通过刹车装置，使电机j4停止转动，防止碰撞发生。
99.本发明实施例第二方面还提供了一种scara机器人的控制方法，该方法应用于上述的scara机器人，其中控制方法包括：
100.在机器人运行过程中；
101.获取上限位块与丝杠母之间的距离h1，获取下限位块与基座之间的距离h2；
102.根据上限位块与丝杠母之间的距离h1值选择是否开启第一缓冲装置，根据下限位块与基座之间的距离h2值选择是否开启第二缓冲装置。
103.在上述的技术方案中，根据上限位块与丝杠母之间的距离h1值选择是否开启第一缓冲装置，根据下限位块与基座之间的距离h2值选择是否开启第二缓冲装置的方法包括：
104.获取上限位块与丝杠母之间的距离h1并与第一预设最小安全距离h设1进行比对，获取下限位块与基座之间的距离h2并与第二预设最小安全距离h设2进行比对；
105.若h1≤h设1时，启动第一缓冲装置；
106.若h2≤h设2时，启动第二缓冲装置；
107.其中h设1＞0，h设2＞0。
108.本发明实施例中通过在机器人运行的过程中监测上限位块与丝杠母之间的距离h1以及下限位块与基座之间的距离h2，可使当两个零部件之间的距离小于安全距离时，及时的启动缓冲装置，从而避免两个零部件之间直接发生碰撞。
109.在上述的任一实施方式中，第一预设最小安全距离h设1和第二预设最小安全距离h设2可根据丝杠的运动速度进行自适应调整。
110.即本发明实施例中的机器人能够根据丝杠组件在运行时速度自适应的调整预设的安全距离，即本发明实施例中的预设安全距离h设1和h设2是一个可变化值，其能够根据丝杠组件的运动速度进行自适应的变化，从而避免丝杠组件运动过快而导致缓冲装置在并没有完全开启时，两个零部件之间就已经发生了碰撞的情况。
111.具体的，第一预设最小安全距离h设1和第二预设最小安全距离h设2可根据丝杠的运动速度进行自适应调整的方法包括：
112.获取丝杠在竖直运动方向上的运动速度v1，基于运动速度v1对第一预设最小安全距离进行调整；
113.获取丝杠在公转运动方向上的运动速度v2，基于运动速度v2对第二预设最小安全距离进行调整。
114.本发明实施例中的机器人设有第一速度传感器和第二速度传感器，其中第一速度传感器用于监测丝杠1在竖直方向上的运动速度，第二速度传感器用于检测丝杠1在旋转方向上的旋转速度，从而在丝杠1的具体运行过程中，对丝杠1在不同运动方向上的速度进行监测，从而避免丝杠组件运动过快而导致缓冲装置在并没有完全开启时两个零部件之间就已经碰撞的情况发生。
115.在上述的任一实施方式中，为了进一步的降低由于丝杠组件运动过快而导致缓冲装置在并没有完全开启时两个零部件之间就已经碰撞的情况发生概率，本发明实施例中第一预设最小安全距离h设1和第二预设最小安全距离h设2可根据丝杠的运动速度进行自适应调整的方法还包括：
116.获取第一缓冲装置的伸展速度v3，获取第二缓冲装置的伸展速度v4；
117.基于运动速度v1和伸展速度v3对第一预设最小安全距离进行调整；
118.基于运动速度v2和伸展速度v4对第二预设最小安全距离进行调整。
119.这样在获得缓冲装置伸展速度和丝杠运动速度的双重前提下，可使对预设安全距离的设置更加的精准，既可以保证丝杠有足够的运动空间，又可以有效的避免两个零部件之间直接发生碰撞。
120.在上述的任一实施方式中，在第一缓冲装置和/或第二缓冲装置启动时，报警装置启动、刹车装置启动。
121.值得说明的是，本发明实施例中缓冲装置的伸展速度v3、v4，既可以是机器人制造时预先储存在机器人储存系统中的固定数值，也可是后期缓冲装置在伸展时由速度传感器监测到速度数据后再上传到机器人储存系统中的检测数值。
122.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方案后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型.用途或者适应性变化，这些变型.用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知
常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
123.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
124.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方案后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型.用途或者适应性变化，这些变型.用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
125.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种scara机器人，其特征在于，包括：丝杠组件，所述丝杠组件包括丝杠(1)、设于丝杠上的限位件(2)以及与所述丝杠(1)螺纹传动配合的丝杠母(3)，所述丝杠(1)与所述丝杠母(3)螺纹传动配合时所述丝杠(1)可带动所述限位件(2)相对所述丝杠母(3)做直线运动；机械臂(4)，用于带动所述丝杠(1)、丝杠母(3)和所述限位件(2)整体绕所述机械臂(4)的旋转中心做公转运动；基座(5)，所述基座(5)设置在所述限位件(2)的公转运动方向上；其中，在所述丝杠(1)的直线运动方向上设有第一缓冲装置(6)、在所述丝杠(1)的公转运动方向上设有第二缓冲装置(7)，所述第一缓冲装置(6)设于所述丝杠母(3)上，所述第二缓冲装置(7)设于所述基座(5)上。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一缓冲装置(6)具有对所述丝杠母(3)进行防护的第一开启状态以及撤销对所述丝杠母(3)防护的第一关闭状态；所述第二缓冲装置(7)具有对所述基座(5)进行防护的第二开启状态以及撤销对所述基座防护的第二关闭状态，其中；所述第一缓冲装置(6)可根据所述限位件(2)与所述丝杠母(3)之间的距离执行第一开启状态或第一关闭状态；所述第二缓冲装置(7)可根据所述限位件(2)与所述基座(5)之间的距离执行第二开启状态或第二关闭状态。3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：距离传感器，所述距离传感器用于监测：所述限位件(2)与所述丝杠母(3)之间的距离以及所述限位件(2)与所述基座(5)之间的距离；控制器，所述控制器被配置为：根据接收到的所述限位件(2)与所述丝杠母(3)之间的距离信息控制所述第一缓冲装置(6)执行第一开启状态或第一关闭状态；和/或根据接收到的所述限位件(2)与所述基座(5)之间的距离信息控制所述第二缓冲装置(7)执行第二开启状态或第二关闭状态。4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述限位件(2)包括设于所述丝杠(1)上的上限位件(21)和下限位件(22)，所述上限位件(21)和所述下限位件(22)位于所述丝杠母(3)的上下两侧；所述距离传感器包括第一距离传感器和第二距离传感器，所述第一距离传感器用于监测上限位件(21)与所述丝杠母(3)之间的距离，所述第二距离传感器用于监测下限位件(22)与所述基座(5)之间的距离。5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于；所述第一距离传感器设于所述丝杠母(3)上，用于监测所述上限位件(21)与所述丝杠母(3)在竖直方向上的距离；所述第二距离传感器设于所述下限位件(22)上，用于监测所述下限位件(22)与所述丝杠母(3)在水平方向上的距离。6.根据权利要求1-5中任一项所述的机器人，其特征在于，所述第一缓冲装置(6)和所述第二缓冲装置(6)为伸缩式缓冲装置；
所述第一缓冲装置(6)具有伸展形式的第一开启状态和收缩形式的第一关闭状态；所述第二缓冲装置(7)具有伸展形式的第二开启状态和收缩形式的第二关闭状态；所述第一缓冲装置(6)处于第一开启状态时，所述第一缓冲装置(6)伸展并凸伸于所述丝杠母(3)的上方；所述第二缓冲装置(7)处于第二开启状态时，所述第二缓冲装置(7)伸展并环设于所述基座(5)的外周。7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述第一缓冲装置(6)包括第一可伸缩耗能防撞层(61)、伸缩举升组件(62)和固定装置(63)，所述固定装置(63)固设于所述丝杠母(3)上，所述伸缩举升组件(62)与所述第一可伸缩耗能防撞层(61)连接；所述第二缓冲装置(7)包括固定桩(71)、第二可伸缩耗能防撞层(72)、伸缩头(73)、电机(74)、驱动组件(75)、滑轮(76)和导轨(77)，所述固定桩(71)固设于所述基座(5)底部一侧，所述第二可伸缩耗能防撞层(72)的一侧与所述固定桩(71)连接、另一侧与所述伸缩头(73)连接，所述伸缩头(73)中设有电机(74)，所述电机(74)的输出端连接所述驱动组件(75)，所述驱动组件(75)的底部设有滑轮(76)，所述导轨(77)沿所述基座(5)的外部轮廓铺设，所述滑轮(76)滑动设置于所述导轨(77)中。8.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：报警装置，所述报警装置在所述第一缓冲装置(6)处于第一开启状态和/或所述第二缓冲装置(7)处于第二开启状态时开启；所述报警装置包括报警指示灯和蜂鸣器；刹车装置，所述刹车装置用于控制丝杠组件的运行和停止；其中所述第一缓冲装置(6)处于第一开启状态和/或所述第二缓冲装置(7)处于第二开启状态时开启时，所述刹车装置控制所述丝杠组件停止运行。9.一种scara机器人的控制方法，应用于权利要求1-8中任一项所述的scara机器人，其特征在于，所述控制方法包括：在机器人运行过程中；获取上限位块与丝杠母之间的距离h1，获取下限位块与基座之间的距离h2；根据上限位块与丝杠母之间的距离h1值选择是否开启第一缓冲装置，根据下限位块与基座之间的距离h2值选择是否开启第二缓冲装置。10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，根据上限位块与丝杠母之间的距离h1值选择是否开启第一缓冲装置，根据下限位块与基座之间的距离h2值选择是否开启第二缓冲装置的方法包括：获取上限位块与丝杠母之间的距离h1并与第一预设最小安全距离h设1进行比对，获取下限位块与基座之间的距离h2并与第二预设最小安全距离h设2进行比对；若h1≤h设1时，启动所述第一缓冲装置；若h2≤h设2时，启动所述第二缓冲装置；其中所述h设1＞0，h设2＞0。11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设最小安全距离h设1和所述第二预设最小安全距离h设2可根据所述丝杠的运动速度进行自适应调整。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设最小安全距离h设1和所述第二预设最小安全距离h设2可根据所述丝杠的运动速度进行自适应调整的方法包括：获取所述丝杠在竖直运动方向上的运动速度v1，基于运动速度v1对所述第一预设最小安全距离进行调整；获取所述丝杠在公转运动方向上的运动速度v2，基于运动速度v2对所述第二预设最小安全距离进行调整。13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设最小安全距离h设1和所述第二预设最小安全距离h设2可根据所述丝杠的运动速度进行自适应调整的方法还包括：获取第一缓冲装置的伸展速度v3，获取第二缓冲装置的伸展速度v4；基于运动速度v1和伸展速度v3对所述第一预设最小安全距离进行调整；基于运动速度v2和伸展速度v4对所述第二预设最小安全距离进行调整。14.根据权利要求9-13中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述第一缓冲装置和/或所述第二缓冲装置启动时，报警装置启动、刹车装置启动。

技术总结
本发明提供一种SCARA机器人及其控制方法，属于机器人技术领域。包括：丝杠组件，丝杠组件包括丝杠、设于丝杠上的限位件以及与丝杠螺纹传动配合的丝杠母；机械臂，用于带动丝杠、丝杠母和限位件整体绕机械臂的旋转中心做公转运动；基座，基座设置在限位件的公转运动方向上；其中，在丝杠的直线运动方向上设有第一缓冲装置、在丝杠的公转运动方向上设有第二缓冲装置，第一缓冲装置设于丝杠母上，第二缓冲装置设于基座上。本发明中通过在丝杆母和基座上分别设置缓冲装置，能够有效降低机器人零部件之间发生高速碰撞的碰撞力，从而不会使碰撞导致零部件的丧失正常使用能力，进而提高机器人运行的安全性和可靠性。人运行的安全性和可靠性。人运行的安全性和可靠性。


技术研发人员：姜鑫 孔令超
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/13