Risposte:
Gli arresti di emergenza sono una caratteristica di sicurezza, normalmente presente nelle apparecchiature industriali.
Dovrebbero essere utilizzati quando il robot ha il potenziale per ferire l'uomo o causare danni ad altre risorse. Questo dipende generalmente dal peso del robot e dalla potenza dei motori (velocità alla quale si muove il robot).
Ad esempio, un robot da 1 kg è troppo leggero per causare molti danni. Al contrario, se è di 50 kg, potrebbe causare alcuni danni. Allo stesso modo, un robot volante da 5 kg che si muove molto rapidamente potrebbe essere pericoloso.
Dovrai montare un arresto di emergenza sul robot, e possibilmente anche un altro sul robot (anche se questa è una configurazione più difficile). Il modo sicuro di collegare un arresto di emergenza è normalmente chiuso. Ciò significa che l'interruttore è normalmente chiuso e i due terminali sono collegati. Collegando un'estremità a 1 logico e tirando l'altra estremità su 0 logico attraverso un resistore, può essere utilizzato per determinare lo stato dell'arresto di emergenza.
Se viene attivato l'arresto di emergenza, l'interruttore si aprirà e il segnale verrà portato a 0 logici (0 volt).
Questo normalmente si inserisce in un relè che controlla l'alimentazione del robot.
Si noti che un altro requisito di sicurezza degli arresti di emergenza è che il ripristino di un arresto di emergenza non dovrebbe riavviare il robot. La riaccensione dovrebbe richiedere sia il ripristino dell'arresto di emergenza sia la successiva pressione dell'interruttore di accensione.
EHow ha un diagramma che mostra come questo dovrebbe essere cablato:
http://www.ehow.com/how-does_5151421_do-emergency-stop-buttons-work.html
Come ha sottolineato Mark Booth , per aumentare ulteriormente la robustezza, è necessario utilizzare anche l'interruttore normalmente aperto. Per fare ciò, collegare questo segnale (con un resistore pull down), al segnale STOP di un relè ( http://en.wikipedia.org/wiki/Relay_logic ).
I sistemi che dovrebbero essere uccisi dovrebbero includere tutti gli attuatori. Questo significa tutto ciò che può muoversi. Se hai un computer a bordo, potresti essere in grado di separare la sua alimentazione da un altro sistema per evitare improvvise perdite di energia. Tuttavia, è necessario assicurarsi che non alimenti direttamente alcun attuatore (ad es. USB).
Per applicazioni a bassa potenza, è possibile provare a risparmiare spazio saltando il relè e cablare l'arresto di emergenza in serie con la fonte di alimentazione principale (batterie). Non farlo Ci sono due problemi:
Se è necessario un arresto di emergenza sul robot, è probabilmente abbastanza grande da avere lo spazio per i relè.
Oltre ai punti indicati da Ronalchn , se si dispone di un sistema critico per la sicurezza , l'E-Stop selezionato dovrebbe utilizzare almeno un'interfaccia a 4 fili anziché un'interfaccia a due fili più semplice.
L'arresto di emergenza dovrebbe quindi avere due interruttori interni, uno normalmente chiuso, l'altro normalmente aperto ( come una di queste opzioni OMRON , vedere A22E-M-11-EMO
e A22E-M-11-EMSa p2 del foglio dati ). L'attivazione dell'arresto di emergenza apre entrambi l' interruttore NC (normalmente chiuso) e chiude l' interruttore NO (normalmente aperto) .
La ragione di ciò è la ridondanza.
Una modalità di guasto di un circuito di arresto di emergenza a due fili normalmente chiuso è che i fili vengono messi in corto circuito, quindi l'apertura dell'interruttore NC non farebbe nulla. Ciò potrebbe accadere in una situazione in cui un cavo viene schiacciato, l'isolamento viene spostato e i fili ora scoperti si toccano.
Se decidi di cablare il tuo arresto di emergenza in modo opposto, con un circuito normalmente aperto, una delle sue modalità di guasto è che il filo di arresto di emergenza viene tagliato, quindi la chiusura dell'interruttore NO non farebbe nulla. Ciò potrebbe accadere in una situazione in cui un cavo è intrappolato tra due superfici o in cui il movimento estrae un cavo dalla sua presa.
Il rischio di queste modalità di fallimento significa che nessuno dei due è sufficiente.
Includendo entrambi i circuiti di arresto di emergenza NC e NO, si elimina virtualmente questo rischio, poiché uno dei circuiti di arresto di emergenza che registra una condizione di arresto di emergenza causerebbe una condizione di arresto di emergenza globale. C'è un estremamente piccola probabilità che il circuito di riposo potrebbe essere cortocircuitato allo stesso tempo come il circuito di NO è scollegato, ma qualsiasi sistema di sicurezza vale il suo sale renderebbe la finestra di opportunità per questa irrisorio (cioè transistor percentuale di cambio).
A proposito di cosa uccidere in un arresto di emergenza, secondo me dovresti uccidere tutto ciò che può muoversi e tutto ciò che potrebbe causare danni (come un laser).
La mia esperienza è con la robotica industriale , in cui i meccanici sono generalmente progettati in modo che sia intrinsecamente sicuro uccidere il potere in qualsiasi momento. Gli assi sono progettati in modo tale che i motori non agiscano contro gravità senza ingranaggi significativi (ad esempio robot SCARA , in cui la maggior parte degli assi si trova su un piano orizzontale) o sono progettati in modo tale che in una condizione di arresto di emergenza i motori siano in cortocircuito, portandoli ad un brusco arresto .
Cosa tagliare non è sempre una questione semplice
Una complicazione sorge quando gli attuatori hanno effettivamente bisogno di energia per rimanere al sicuro. Ad esempio: un braccio robotico guidabile all'indietro o conforme ha raccolto un oggetto pesante e utilizza l'energia del motore per trattenere l'oggetto in aria. Se uccidi il potere, il peso dell'oggetto farà precipitare le braccia e spezzerà l'oggetto, il robot o una persona.
Un modo per implementare il cut-out
Nel caso precedente, piuttosto che ridurre la potenza dell'attuatore, potrebbe essere saggio inviare un messaggio a tutti gli attuatori per passare in modalità sicura. Cosa significa esattamente dipende dalla natura del robot e dal particolare attuatore. Potrebbero fermarsi o semplicemente passare a una modalità di potenza inferiore in cui cadono lentamente.
Un altro modo per implementare il cut-out
Nella Shadow Robot Hand , il sistema di rilevamento, il bus e gli attuatori sono tutti alimentati dalla stessa linea di alimentazione 48v. I sensori e gli attuatori hanno ciascuno i propri regolatori, ognuno con la propria impostazione di blocco della tensione illimitata. Gli attuatori si disattivano a 25v, mentre i sensori si disattivano a 9v. Quando si verifica un arresto di emergenza, la linea di alimentazione viene portata a 18 V, causando l'interruzione dell'alimentazione degli attuatori, mantenendo al contempo l'alimentazione dei sensori e del bus di comunicazione.
Se non sei vicino al robot ma hai bisogno di un arresto di emergenza, ti consigliamo di considerare un circuito di sorveglianza che guarda un segnale remoto. Il circuito tiene d'occhio un segnale pulsante e, se il segnale smette di pulsare, attiva il circuito di e-stop. Volete avere questo il più vicino possibile a un circuito fisico, il che significa che l'impulso non può essere interpretato da un computer o da un microcontrollore, perché è probabile che uno di questi abbia degli stati di guasto che impediranno loro di attuare adeguatamente l'e -Stop.
Come molte altre risposte affermano, l'arresto di emergenza ideale è quello in cui qualsiasi modalità di guasto causerà un arresto di emergenza, il che significa che le leggi della fisica stanno facendo la maggior parte del lavoro dell'arresto di emergenza, piuttosto che qualcosa di simile Software. Certo, cercare di interpretare correttamente l'arresto dipende in gran parte da ciò che il robot deve fare e dalle conseguenze dell'arresto di tale azione, ma il fallimento di un sistema di arresto di emergenza non dovrebbe garantire che il robot continui a funzionare.