[發明專利]測量裝置

有效

• 申請號: 201310381755.6
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103411529A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 齊榮懷;林天麟;鐘翔宇
• 申請（專利權）人: 安科智慧城市技術（中國）有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 章小燕

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其是涉及一種測量機器人的柔性手臂變形量的測量裝置。

背景技術

機器人的柔性手臂是目前國際上研究的一個新方向，主要是源于柔性手臂有成本低、不會傷害人體、不依賴任何外部力或力矩傳感器等優點，因此在人機交互、幫老助殘方面具有廣闊的應用前景。

目前的柔性手臂，一般都將驅動裝置安裝在柔性手臂的關節內來驅動手臂彎曲，進而實現手臂的運動。但是，柔性手臂的關節和臂桿是一體的，當手臂彎曲時，關節和臂桿會變形，而且這種變形是非線性的。如果無法準確測出柔性手臂的這種變形量而進行修正，就無法精確控制柔性手臂的運動，而目前為止還沒有一種能較精確的測量柔性手臂的變形量的測量裝置。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種測量裝置，旨在實現較精確的測量柔性手臂的變形量。

為達以上目的，本發明提出一種測量裝置，所述測量裝置用于測量柔性手臂的變形量，所述柔性手臂包括至少一個關節和至少一個臂桿，所述臂桿繞所述關節旋轉，所述測量裝置包括拉索導向裝置、支架、拉索、測距件和測距裝置，其中：

所述拉索導向裝置連接于所述臂桿；

所述支架頂部連接一轉向件；

所述拉索包括連接所述關節的第一端和連接所述測距件的第二端，所述拉索連接所述關節后穿過所述拉索導向裝置、并經所述轉向件轉向后豎直向下延伸并連接所述測距件；

所述測距裝置在所述柔性手臂變形前后，檢測所述測距件的高度變化值，進而獲取所述柔性手臂的變形量。

優選地，所述支架包括一橫梁，所述轉向件連接于所述橫梁中部，所述橫梁靠近所述拉索第一端設有一供所述拉索穿過的導向環。

優選地，所述轉向件為定滑輪。

優選地，所述拉索導向裝置包括套接于所述臂桿的箍環和連接于該箍環的導向管，該導向管沿所述臂桿軸向延伸，所述拉索穿過所述導向管。

優選地，所述導向管為彈簧管。

優選地，所述箍環由鎖緊帶環繞所述臂桿鎖扣而成。

優選地，所述測距裝置包括一位于所述測距件下方的測距傳感器，所述測距裝置通過檢測所述測距件與所述測距傳感器之間的距離變化值來獲得所述測距件的高度變化值。

優選地，所述測距裝置還包括微控制器和上位機，所述測距傳感器將其與所述測距件之間的距離值所對應的模擬量電壓信號發送給所述微控制器，所述微控制器將所述模擬量電壓信號轉化為實際的距離值并發送給所述上位機，所述上位機通過計算兩個距離值的差值獲得距離變化值。

優選地，所述測距件具有一供所述拉索穿過的引線通孔，一調整螺釘橫向穿入所述引線通孔后將所述拉索固定于所述測距件。

優選地，所述拉索第一端纏繞于所述關節后通過一環形鎖扣鎖固。

本發明所提供的一種測量裝置，通過拉索和測距件將柔性手臂的變形量轉化為測距件的高度變化值，并經由測距裝置檢測出測距件的高度變化值，進而較精確的測量出柔性手臂的變形量。為機器人的柔性手臂提供了一種測量變形量的通用解決方法。

附圖說明

圖1是本發明的測量裝置一實施例的結構示意圖；

圖2是圖1中的拉索導向裝置的結構示意圖；

圖3是圖1中的測量裝置的拉索與柔性手臂連接的局部示意圖；

圖4是圖1中的測量裝置的支架部分的結構示意圖；

圖5是圖1中的測量裝置的拉索繞過轉向件的局部示意圖；

圖6是圖1中的測量裝置的拉索與測距件連接的局部示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參見圖1-圖6，提出本發明的測量裝置一實施例，所述測量裝置用來測量機器人的柔性手臂的變形量，所述柔性手臂包括至少一個臂桿10和至少一個關節20，臂桿10與關節20連接并可圍繞關節20旋轉。本實施例以具有多個關節20的柔性手臂的第N個關節20為測量對象，該第N個關節20兩側分別為第N+1個臂桿13和第N個臂桿12，第N+1個臂桿13軸心線和第N個臂桿12軸心線之間的夾角可視為第N個關節20旋轉角度。柔性手臂繞第N個關節20旋轉時，第N+1個臂桿13和第N個臂桿12相互擠壓導致該第N+1個臂桿13和第N個臂桿12的臂桿長度發生變化，實驗表明這種變化是非線性的，該變化的數值即為柔性手臂的變形量。