一种机器人用柔性手腕

摘要

本发明涉及一种机器人用柔性手腕，它由移动部分、摆动部分、位移传感器及角度传感器组成。所述的移动部分实现一个方向上的移动功能，摆动部分实现在两个方向上的摆动功能，在移动部分和摆动部分中都安置有弹簧，都是利用弹簧的弹性来实现手腕在移动方向和摆动方向上的柔性及复位功能。装在手腕上的位置传感器与角度传感器的信息可以识别作业对象的接触状态，然后根据这些传感器的信息去调整机器人本体末端的位置与位姿，从而调整作业工具与作业对象的接触状态，实现力/位置混合控制。本发明结构简单，具有柔顺性，无需驱动力，适用于对打磨、抛光、插孔装配、识别物体轮廓等项作业，尤其适用于对异型曲面的打磨、抛光。

主权项

一种机器人用柔性手腕，包括移动部分、摆动部分以及固定板(1)、连接板(4)和安装板(7)，所述固定板(1)固定于机器人本体末端，所述移动部分和摆动部分其中之一固定在该固定板(1)上，另一部分上固定有所述安装板(7)，两部分中间通过连接板(4)连接为一体，所述安装板位于手腕末端，用于安装作业工具，所述移动部分和所述摆动部分能够分别实现直线移动和实现两方向的摆动，当所述作业工具接触待加工物件时，所述柔性手腕可根据物件表面轮廓形状自动调整自身姿态，实现平稳加工；所述的移动部分具有支承套结构，所述支承套结构为多个，该支承套结构包括上支承套(15)、下支承套(11)、直线轴承(13)、弹簧(12)和两调整螺塞(14、10)，上支承套(15)通过一调整螺塞(14)固定在固定板(1)上，下支承套(11)通过另一调整螺塞(10)固定在连接板(4)上，直线轴承(13)装在下支承套(11)内，上支承套(15)通过直线轴承(13)与下支承套(11)能够实现相对直线运动，所述弹簧(12)设置在两调整螺塞(14、10)之间，用于限制上下支承套(15，11)的相对移动幅度，并在无外力作用时使连接板(4)复位；所述的摆动部分包括十字摆环(8)、四个小支架(6)和四个斜置弹簧(9)，所述四个小支架(6)两两成对分别固定在连接板(4)和安装板(7)上，所述十字摆环(8)的四端分别与各小支架(6)上的孔可转动地配合，从而通过四个小支架(6)与连接板(4)及安装板(7)联接，四个斜置弹簧(9)均布地倾斜设置在连接板(4)及安装板(7)之间，限制十字摆环(8)的摆动幅度，并在无外力作用时使安装板(7)及十字摆环(8)自动复位；所述的移动部分和摆动部分上均设置有位移传感器(2，5)，分别用于测量移动部分的移动量和摆动部分的摆动幅度，其中，所述的摆动部分上设置的位移传感器装在十字摆环(8)相互垂直的两端上，通过测量十字摆环(8)分别绕其两轴线所摆动的角度，实现对摆动部分的摆动幅度的测量。