Làm thế nào nên dừng khẩn cấp có dây?


23

Dừng khẩn cấp rõ ràng là một ý tưởng tốt trên hầu hết các robot, làm thế nào để chúng có dây? Những hệ thống nào nên bị giết ngay lập tức, và những gì nên tiếp tục hoạt động?

Câu trả lời:


19

Dừng khẩn cấp là một tính năng an toàn, thường thấy trên các thiết bị công nghiệp.

Chúng nên được sử dụng khi robot có khả năng gây tổn thương cho con người hoặc gây hại cho các tài sản khác. Điều này thường phụ thuộc vào trọng lượng của robot và sức mạnh của động cơ (tốc độ mà robot di chuyển).

Ví dụ, robot 1kg quá nhẹ sẽ gây ra nhiều thiệt hại. Ngược lại nếu nó là 50kg, nó có thể gây ra một số thiệt hại. Tương tự, một robot bay 5kg di chuyển rất nhanh có thể nguy hiểm.

Bạn sẽ muốn gắn một điểm dừng khẩn cấp trên robot, và cũng có thể là một điểm dừng khác khỏi robot (mặc dù đây là một cấu hình khó khăn hơn). Cách an toàn để đấu dây dừng khẩn cấp là theo cách thường đóng. Điều đó có nghĩa là công tắc thường đóng và hai thiết bị đầu cuối được kết nối. Bằng cách kết nối một đầu với logic 1 và kéo đầu kia sang logic 0 qua điện trở, nó có thể được sử dụng để xác định trạng thái dừng khẩn cấp.

Nếu dừng khẩn cấp được kích hoạt, công tắc sẽ mở và tín hiệu sẽ được kéo về mức logic 0 (0 volt).

Điều này thường sẽ ăn vào một rơle kiểm soát năng lượng cho robot.

Lưu ý rằng một yêu cầu an toàn khác của dừng khẩn cấp là đặt lại dừng khẩn cấp không nên khởi động lại robot. Bật lại nó yêu cầu cả hai đặt lại dừng khẩn cấp và sau đó nhấn công tắc bật.

EHow có một sơ đồ cho thấy cách này nên được nối dây:

http://www.ehow.com/how-does_5151421_do-emergency-stop-buttons-work.html


Như Mark Booth đã chỉ ra, để tăng thêm sự mạnh mẽ, bạn cũng nên sử dụng công tắc mở thông thường. Để thực hiện việc này, hãy kết nối tín hiệu này (với điện trở kéo xuống), với tín hiệu STOP của rơle ( http://en.wikipedia.org/wiki/Relay_logic ).


Các hệ thống nên bị giết phải bao gồm tất cả các cơ cấu chấp hành. Điều này có nghĩa là bất cứ điều gì có thể di chuyển. Nếu bạn có một máy tính trên máy bay, bạn có thể tách nguồn điện của nó sang một hệ thống khác để tránh mất điện đột ngột. Tuy nhiên, bạn sẽ muốn đảm bảo rằng nó không cấp nguồn trực tiếp cho bất kỳ bộ truyền động nào (ví dụ: USB).


Đối với các ứng dụng năng lượng thấp, bạn có thể cố gắng tiết kiệm không gian bằng cách bỏ qua rơle và nối dây dừng khẩn cấp nối tiếp với nguồn điện chính (pin). Đừng làm điều này. Có hai vấn đề:

  • Điều này sẽ vi phạm các nguyên tắc an toàn mà đặt lại dừng khẩn cấp nên không tự bật nguồn trở lại.
  • Tất cả hiện tại sẽ được chảy qua dừng khẩn cấp của bạn. Có các điểm dừng khẩn cấp được xếp hạng lên tới 10A (những điểm khác chỉ được xếp hạng 5A). Ứng dụng của bạn có thể sẽ yêu cầu nhiều hơn

Nếu dừng khẩn cấp được yêu cầu trên robot của bạn, nó có thể đủ lớn để có không gian cho rơle.


4
Theo kinh nghiệm của tôi, tài sản mà dừng khẩn cấp phải luôn bảo vệ là chính nó. Vì vậy, việc dừng tất cả các bộ truyền động nghe có vẻ ổn ... ngoại trừ nếu bạn có nước xung quanh (trường hợp của tôi), nơi chúng tôi thực sự làm cho nó cắt giảm toàn bộ sức mạnh hệ thống (tức là ngay sau khi pin)
sylvain.joyeux

15

Ngoài những điểm mà ronalchn đưa ra, nếu bạn có hệ thống quan trọng về an toàn , E-Stop được chọn nên sử dụng ít nhất giao diện 4 dây thay vì giao diện hai dây đơn giản hơn.

E-Stop sau đó sẽ có hai công tắc bên trong, một công tắc thường đóng, công tắc còn lại thường mở ( giống như một trong các tùy chọn OMron này , xem A22E-M-11-EMOA22E-M-11-EMStrên p2 của biểu dữ liệu ). Kích hoạt E-Stop cả mở NC (thường đóng) chuyển đổi và đóng NO (thường mở) switch.

Lý do cho điều này là dư thừa.

Một chế độ thất bại của mạch dừng e-stop hai dây thường là các dây bị chập, do đó mở công tắc NC sẽ không làm gì cả. Điều này có thể xảy ra trong tình huống dây cáp bị nghiền nát, lớp cách điện bị dịch chuyển và dây điện trần chạm vào nhau.

Tuy nhiên, nếu bạn quyết định đấu dây E-stop theo cách ngược lại, với mạch mở thông thường thì một trong những chế độ thất bại của nó là dây e-stop bị cắt, do đó việc đóng công tắc NO sẽ không làm gì cả. Điều này có thể xảy ra trong tình huống cáp bị kẹt giữa hai bề mặt hoặc khi chuyển động kéo cáp ra khỏi ổ cắm.

Nguy cơ của các chế độ thất bại này có nghĩa là không phải tự chúng là đủ.

Bằng cách bao gồm cả mạch NC và NO E-Stop, bạn hầu như loại bỏ rủi ro này, vì mạch E-Stop đăng ký điều kiện E-Stop sẽ gây ra tình trạng E-Stop tổng thể. Có một cơ hội cực kỳ nhỏ rằng các mạch NC thể thiếu tại cùng một thời gian như các mạch NO bị ngắt kết nối, nhưng bất kỳ hệ thống an toàn giá trị muối của nó sẽ làm cho cánh cửa cơ hội cho điều này vanishingly nhỏ (tức là transistor giá chuyển đổi).


Về vấn đề giết gì trên E-Stop, theo tôi, bạn nên giết tất cả những gì có thể di chuyển và mọi thứ có thể gây ra thiệt hại (chẳng hạn như laser).

Kinh nghiệm của tôi là với robot công nghiệp , mặc dù cơ học thường được thiết kế sao cho an toàn khi giết điện bất cứ lúc nào. Các trục được thiết kế sao cho các động cơ không hoạt động chống lại trọng lực mà không cần chuyển động đáng kể (ví dụ như robot SCARA , trong đó hầu hết các trục nằm trong mặt phẳng nằm ngang) hoặc được thiết kế sao cho trong điều kiện E-Stop, các động cơ bị chập, đưa chúng đến một điểm dừng đột ngột .


3

Những gì để cắt ra không phải luôn luôn là một vấn đề đơn giản

Một biến chứng phát sinh khi các bộ truyền động thực sự cần nguồn điện để giữ an toàn. Ví dụ: một cánh tay robot có thể lái lại hoặc tuân thủ đã nhặt được một vật nặng và đang sử dụng sức mạnh động cơ để giữ vật thể trong không khí. Nếu bạn tiêu diệt sức mạnh, trọng lượng của vật thể sẽ khiến cánh tay bị rơi xuống, và phá vỡ vật thể, robot hoặc một người.

Một cách để thực hiện cắt ra

Trong trường hợp trên, thay vì cắt giảm sức mạnh của bộ truyền động, có thể là khôn ngoan khi gửi tin nhắn cho tất cả các bộ truyền động để chuyển sang chế độ an toàn. Chính xác những gì có nghĩa là phụ thuộc vào bản chất của robot và cơ cấu chấp hành cụ thể. Họ có thể dừng lại, hoặc đơn giản là chuyển sang chế độ năng lượng thấp hơn, nơi họ rơi xuống từ từ.

Một cách khác để thực hiện cắt bỏ

Trong Shadow Robot Hand , hệ thống cảm biến, xe buýt và bộ truyền động đều được cung cấp năng lượng từ cùng một đường dây cung cấp 48v. Mỗi bộ cảm biến và bộ truyền động đều có bộ điều chỉnh riêng, mỗi bộ có cài đặt Khóa điện áp Unver riêng. Các bộ truyền động cắt ra ở 25v, trong khi các cảm biến cắt ra ở 9v. Khi dừng khẩn cấp, đường dây cung cấp điện được giảm xuống còn 18v, điều này khiến nguồn cung cấp năng lượng của bộ truyền động bị cắt, đồng thời duy trì nguồn điện cho các cảm biến và bus truyền thông.


@MarkBooth - Vâng, đó là sự thật trong ngành công nghiệp. Tuy nhiên, trong giới hàn lâm, tôi đã thấy một loạt các robot có thể gây ra sự cố mất điện.
Rocketmagnet

1
Điều đó không làm tôi ngạc nhiên, cũng như điều đó không làm tôi ngạc nhiên khi E-Stops không phải là thứ mà nhiều người có sở thích xem xét. Tôi nghĩ rằng một phần của giá trị trao đổi ngăn xếp này sẽ là giúp mang các cộng đồng này lại với nhau và giúp mọi người thấy các giải pháp từ các miền khác. Như nó là, câu trả lời của bạn đã truyền cảm hứng cho tôi để chỉnh sửa câu trả lời của riêng tôi với quan điểm công nghiệp về những gì để giết . May mắn thay, tôi chưa bao giờ phải điền vào bản đánh giá rủi ro về Robot đã đập một cái gạc nặng 50kg qua lồng an toàn của chính nó vì nó đang cố gắng di chuyển nó thật nhanh.
Đánh dấu gian hàng

0

Nếu bạn không ở gần robot nhưng yêu cầu dừng điện tử, bạn sẽ muốn xem xét mạch theo dõi xem tín hiệu từ xa. Mạch theo dõi tín hiệu xung và, nếu tín hiệu dừng đập, kích hoạt mạch dừng e. Bạn muốn có mạch này gần với mạch vật lý nhất có thể, điều đó có nghĩa là xung không thể được giải thích bởi máy tính cũng như vi điều khiển, bởi vì một trong hai trạng thái đó có thể có trạng thái thất bại sẽ ngăn chúng hoạt động đầy đủ -dừng lại.

Như nhiều câu trả lời khác đang nêu, điểm dừng lý tưởng là một trong đó bất kỳ chế độ thất bại nào cũng sẽ gây ra dừng khẩn cấp, điều đó có nghĩa là các định luật vật lý đang thực hiện hầu hết các công việc của dừng điện tử, thay vì một cái gì đó tương tự phần mềm. Tất nhiên, cố gắng diễn giải việc dừng chính xác phụ thuộc rất lớn vào ý nghĩa của robot và hậu quả của việc dừng hành động đó, nhưng thất bại của hệ thống dừng điện tử sẽ không đảm bảo rằng robot của bạn tiếp tục chạy.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.