[實(shí)用新型]帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520969993.3
• 申請(qǐng)日: 2015-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN205184763U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪磊;徐美青;張發(fā);邢漢頂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邁赫機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務(wù)所 37215
• 代理人: 張方昆

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械手領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手。

背景技術(shù)

機(jī)械臂廣泛應(yīng)用在自動(dòng)化生產(chǎn)線的智能機(jī)器人上，其具有操作靈活、重復(fù)精度高等優(yōu)點(diǎn)。在制造業(yè)中，面向大質(zhì)量工件在多工位的揀選、搬運(yùn)及柔性裝配等重復(fù)性復(fù)雜作業(yè)很多，機(jī)械臂除了需滿足高精度、大負(fù)載、大剛度的要求，同時(shí)還需滿足較好的柔順性及末端靜態(tài)，以確保作業(yè)的精度并保護(hù)工件。

目前大量應(yīng)用的機(jī)械臂一般是單一功能的機(jī)械臂，其一般通過(guò)支撐架與智能機(jī)器人連接，在支撐架上安裝伸縮油缸或回轉(zhuǎn)油缸，在油缸活塞桿上安裝機(jī)械爪等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)中，自動(dòng)化程度和作業(yè)復(fù)雜程度逐漸提高，可供機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的空間十分狹小，對(duì)機(jī)械手的靈活性、運(yùn)動(dòng)冗余度、抓取精度等提出了更高的要求，利用現(xiàn)有的機(jī)械臂無(wú)法滿足產(chǎn)線的復(fù)雜作業(yè)要求，需要安裝多套機(jī)械臂并裝配多種附屬傳感設(shè)備，增加了成本和產(chǎn)線的復(fù)雜程度，加大了檢修難度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)多角度、多位置作業(yè)并帶有柔順控制的單臂多軸機(jī)械手。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手包括支撐架，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述支撐架上依次連接有多組由擺轉(zhuǎn)油缸和連接在擺轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)子上的擺轉(zhuǎn)臂組成的回轉(zhuǎn)單元，后一回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)油缸連接在前一回轉(zhuǎn)單元擺轉(zhuǎn)臂的尾端，最末端回轉(zhuǎn)單元上擺轉(zhuǎn)臂的尾端連接有末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸，末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的轉(zhuǎn)子上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)座，轉(zhuǎn)動(dòng)座上安裝有機(jī)械爪，機(jī)械爪的后端部安裝有六維力傳感器，轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)部安裝有用于采集機(jī)械爪位姿圖像信息的相機(jī)。

位于中部的其中一個(gè)回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂為直型臂，其它位置上回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂為L(zhǎng)型臂。

所述相機(jī)安裝在一后端開口的盒體內(nèi)，盒體通過(guò)連接座連接在轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)部，盒體的開口上封裝有透明玻璃板，相機(jī)的鏡頭正對(duì)透明玻璃板，盒體的前端安裝有散熱風(fēng)扇。

所述盒體轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在連接座上，連接座通過(guò)螺栓安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)壁上。

所述連接座上開設(shè)有多個(gè)用于穿裝螺栓且沿前后方向延伸的長(zhǎng)條形通孔。

所述相機(jī)為大視場(chǎng)伺服相機(jī)或手眼相機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果是：利用六維力傳感器感應(yīng)機(jī)械手末端的操作力信息，利用相機(jī)獲得機(jī)械手末端的位姿圖像，通過(guò)操作力信息和圖像信息兩種信息綜合分析并對(duì)各擺轉(zhuǎn)油缸和機(jī)械爪進(jìn)行綜合控制，控制更加可靠，操作精度更高；L型臂實(shí)現(xiàn)了下一回轉(zhuǎn)單元在軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)，可以進(jìn)行小幅度的擺動(dòng)，直型臂的擺轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)大角度的空間回轉(zhuǎn)，增加操作范圍，兩種擺轉(zhuǎn)臂配合使用，操作靈活方便，適用范圍更廣；相機(jī)安裝在盒體內(nèi)，起到了保護(hù)的作用，避免機(jī)械手的工作環(huán)境對(duì)相機(jī)造成損傷；盒體采用轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的結(jié)構(gòu)并利用長(zhǎng)條形孔的結(jié)構(gòu)，使得相機(jī)的鏡頭既可以前移也可以轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)位姿圖像的采集范圍更廣，確保信息采集的準(zhǔn)確性，從而保證了操作精度的要求。

綜上所述，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)多角度、多位置作業(yè)且?guī)в腥犴樋刂乒δ艿膬?yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中相機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，該帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手包括支撐架1，支撐架1上依次連接有多組由擺轉(zhuǎn)油缸2和連接在擺轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)子上的擺轉(zhuǎn)臂3組成的回轉(zhuǎn)單元，后一回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)油缸2連接在前一回轉(zhuǎn)單元擺轉(zhuǎn)臂3的尾端，最末端回轉(zhuǎn)單元上擺轉(zhuǎn)臂3的尾端連接有末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸4，末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸4的轉(zhuǎn)子上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)座5，轉(zhuǎn)動(dòng)座5上安裝有機(jī)械爪6，機(jī)械爪6的后端部安裝有六維力傳感器7，轉(zhuǎn)動(dòng)座5的側(cè)部安裝有用于采集機(jī)械爪位姿圖像信息的相機(jī)8。相機(jī)8可采用大視場(chǎng)伺服相機(jī)或手眼相機(jī)。

上述結(jié)構(gòu)中，利用六維力傳感器7感應(yīng)機(jī)械手末端的操作力信息，利用相機(jī)8獲得機(jī)械手末端的位姿圖像，通過(guò)操作力信息和圖像信息兩種信息綜合分析并對(duì)各擺轉(zhuǎn)油缸2和機(jī)械爪6進(jìn)行綜合控制，控制更加可靠，操作精度更高。其中，位于中部的其中一個(gè)回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂3為直型臂，其它位置上回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂3為L(zhǎng)型臂。L型臂實(shí)現(xiàn)了下一回轉(zhuǎn)單元在軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)，可以進(jìn)行小幅度的擺動(dòng)，直型臂的擺轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)大角度的空間回轉(zhuǎn)，增加操作范圍，兩種擺轉(zhuǎn)臂配合使用，可進(jìn)行更大范圍的操作，實(shí)用靈活方便，適用范圍更廣。