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具身智能安全系统设计与紧急停止机制.docx
资料介绍
具身智能安全系统设计与紧急停止机制
1 概述
安全是具身智能进入真实场景的底线要求。本文介绍具身智能安全系统的设计原则、硬件安全机制、软件安全保护和紧急停止机制。
2 安全架构
安全系统采用独立于主控制系统的并行架构。硬件安全层包括紧急停止按钮、安全继电器、限位开关等硬件保护装置。软件安全层包括安全监控程序、看门狗定时器、安全边界检测等软件保护机制。安全通信层确保安全相关指令的可靠传输,推荐使用独立的安全通信通道。
3 硬件安全机制
紧急停止按钮应安装在机器人本体显眼位置,直接控制电机电源,独立于主控制系统。安全限位开关在关节运动范围边界安装限位开关,超限时自动触发停止。碰撞检测传感器在机器人外壳安装力传感器或电容式接近传感器,检测碰撞事件。安全继电器实现安全回路的冗余设计,单一故障不导致安全功能失效。
4 软件安全保护
安全监控程序独立于主控制程序运行,持续监控关节速度、力矩、运动范围等安全参数。看门狗定时器检测主程序是否正常运行,超时未响应时触发安全响应。安全边界检测定义机器人工作空间的安全边界,使用运动学计算实时检测是否越界。力控限制在力控模式下设置最大输出力矩,防止对人造成伤害。
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