[發(fā)明專(zhuān)利]包含多個(gè)鉸接元件的機(jī)械臂以及用于確定機(jī)械臂形狀的裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680022079.1
• 申請(qǐng)日: 2006-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101237964A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·O·白金漢;A·C·格拉厄姆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 奧利弗克里斯品機(jī)器人有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/06
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/06
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 浦易文

1、一種機(jī)械臂，包括：具有多個(gè)鉸接元件的至少一個(gè)鏈段；通過(guò)作用于所述一個(gè)鏈段或每個(gè)鏈段上的控制元件來(lái)控制所述臂位置的控制裝置；以及，測(cè)量裝置，其與控制裝置相聯(lián)，設(shè)置用來(lái)測(cè)量所述臂中所述一個(gè)鏈段或每個(gè)鏈段中的至少一個(gè)元件與所述臂中至少另一個(gè)元件的相對(duì)位置，用來(lái)確定所述臂的實(shí)際形狀。

2、如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂，其特征在于，包括運(yùn)算裝置，其與控制裝置和測(cè)量裝置相聯(lián)結(jié)，用于計(jì)算所述臂實(shí)際外形與預(yù)定外形間的差異，以及對(duì)應(yīng)所述差異來(lái)修正控制裝置的裝置。

3、如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置被用來(lái)測(cè)量每對(duì)相鄰元件或者所述一個(gè)鏈段或每個(gè)鏈段的末端上的元件的相對(duì)位置。

4、如權(quán)利要求1、2或3所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置被用來(lái)測(cè)量元件的橫向平面之間的相互角度關(guān)系。

5、如權(quán)利要求1、2、3或4所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置被用來(lái)測(cè)量所述元件的相對(duì)姿態(tài)。

6、如前面任一權(quán)利要求所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置包括一用于產(chǎn)生能量束的發(fā)生裝置，其由一元件支承，和一能量傳感裝置陣列，其由另一元件支承并用來(lái)檢測(cè)能量束。

7、如權(quán)利要求6所述的機(jī)械臂，其特征在于，能量束是電磁能，優(yōu)選為光，并且所述傳感裝置包括傳感器的延伸陣列，這些傳感器沿著所述束預(yù)定移動(dòng)路徑延伸。

8、如權(quán)利要求6或7所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置包括多個(gè)所述發(fā)生裝置、傳感裝置的間隔姿態(tài)。

9、如權(quán)利要求1、2、3或4所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置包括用來(lái)測(cè)量在多個(gè)間隔位置上相鄰元件間的距離的裝置。

10、如權(quán)利要求9所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置包括多個(gè)安裝在位于外圍上或鄰近外圍處的所述元件之間的線性電位計(jì)。

11、如前面任一權(quán)利要求所述的機(jī)械臂，其特征在于，控制裝置包括至少一組控制線，其與相應(yīng)的控制元件相聯(lián)，每一控制線具有致動(dòng)裝置，用來(lái)改變所述線的長(zhǎng)度。

12、如權(quán)利要求11所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置包括設(shè)置用以用來(lái)直接測(cè)量每一控制線長(zhǎng)度的線位移測(cè)量裝置。

13、如前面任一權(quán)利要求所述的機(jī)械臂，其特征在于，測(cè)量裝置包括線位移測(cè)量裝置，所述線位移測(cè)量裝置被用來(lái)測(cè)量一組測(cè)量線的位移，所述測(cè)量線與其位置被測(cè)量的所述一個(gè)或每個(gè)元件相聯(lián)。

14、如權(quán)利要求12或13所述的機(jī)械臂，其特征在于，線位移測(cè)量裝置包括：一對(duì)夾送滾輪，所述夾送滾輪對(duì)中的一個(gè)被設(shè)置在每一導(dǎo)線的任一端；以及一傳感器，設(shè)置用來(lái)檢測(cè)所述滾輪中至少一個(gè)的角位移。

15、如權(quán)利要求12或13所述的機(jī)械臂，其特征在于，線位移測(cè)量裝置包括一裝置用于檢測(cè)所述線的至少一個(gè)標(biāo)記的裝置。

16、如權(quán)利要求13所述的機(jī)械臂，其特征在于，線位移測(cè)量裝置包括光學(xué)或磁性傳感器。

17、一種操作機(jī)械臂的方法，所述臂包括至少一個(gè)鏈段，所述鏈段具有多個(gè)鉸接元件，所述方法包括：

用控制裝置來(lái)控制所述一個(gè)或每個(gè)鏈段中控制元件的位置；

用測(cè)量裝置測(cè)量所述臂上所述一個(gè)鏈或每個(gè)鏈段上至少一個(gè)元件相對(duì)于至少另一個(gè)元件的相對(duì)位置；

計(jì)算由測(cè)量裝置測(cè)量的相對(duì)位置和預(yù)定位置之間的差異；

修正控制裝置來(lái)補(bǔ)償所述差異。

18、一種機(jī)械臂設(shè)備，其包括：多個(gè)縱向鏈段，其沿著所述臂連續(xù)排列，每一鏈段都可以相對(duì)于其他鏈段移動(dòng)，確定一個(gè)蛇形路徑或形狀，其中，每一個(gè)鏈段包括多個(gè)連接元件，每一連接元件相對(duì)于相鄰的連接元件可以在至少二個(gè)維度上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且進(jìn)一步包括用來(lái)檢測(cè)所述臂外形由于外界因素的影響相對(duì)理論外形變化的裝置，和校正裝置，其與用于所述臂的控制裝置相聯(lián)用于運(yùn)算至少部分修正傳遞給控制裝置以補(bǔ)償所述臂外形由于外界因素導(dǎo)致的變化。