[發明專利]一種非對稱雙機械臂裝置

在審

• 申請號: 201710756899.3
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107498539A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 梁濟民;張弓;王衛軍;侯至丞;顧星;徐征;梁松松;李友浩;王悉穎;李均;馮偉;韓彰秀
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所;深圳先進技術研究院;深圳市中科德睿智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/06
• 代理公司: 廣州番禺容大專利代理事務所(普通合伙)44326
• 代理人: 劉新年

技術領域

本發明屬于工業機器人技術領域，涉及一種非對稱雙機械臂裝置。

背景技術

隨著科技的發展，機器人在許多領域都得到了廣泛應用，例如機械制造、電子技術、農業采摘、拆爆作業等，通過傳感器、攝像頭和控制裝置實現機器人動作的控制，實現難以依靠人力完成或者需要大量人力才能完成的工作。機器人分為單機械臂系統和多機械臂系統，多機械臂系統與普通的單機械臂相比，在負載能力，操作的靈巧性和效率方面具有明顯的優勢，預計在精密裝配和服務機器人等領域具有重要的應用前景。

申請號為201610613940.7的中國專利文獻公開了一種智能協同雙臂機器人，包括安裝座和兩個手臂；兩個手臂鏡像對稱設置在安裝座兩側；每個手臂包括依次連接的肩臂組件、后端臂組件、肘臂組件、前端臂組件和用于連接末端執行部件的手腕臂組件；肩臂組件的一端連接安裝座，并可繞安裝座旋轉；后端臂組件的一端與肩臂組件另一端的側面可旋轉連接；肘臂組件的一端側面與后端臂組件的另一端可旋轉連接；前端臂組件的一端與肘臂組件的另一端連接，并可繞其軸向旋轉；手腕臂組件的一端與前端臂組件的另一端連接，并可繞前端臂組件的長度方向擺動，手腕臂組件的另一端用于連接末端執行部件。

上述雙臂機器人的不足之處是，它采用對稱的雙臂結構，左右手臂各個關節一一對應，因此具有很高的自由度冗余。一方面，增加了系統的控制難度及硬件成本，另一方面，在工業生產中，現有的大部分工作不需要機器人的雙臂具有一樣多的自由度，這種情況下，使用對稱雙臂的機械人進行工作反而影響工作效率，同時也導致機械人手臂的傳動誤差及累計誤差較大。

發明內容

本發明針對現有的技術存在的上述問題，提供一種非對稱雙機械臂裝置，本發明所要解決的技術問題是：如何減少系統的傳動誤差及累計誤差。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種非對稱雙機械臂裝置，包括底座、機械臂一和機械臂二，所述機械臂一和機械臂二的內端部均與所述底座相連接，其特征在于，所述機械臂一的自由度L與機械臂二的自由度M滿足如下關系：

|L-M|＝N，其中N＝1，2，3，4，5，6。

該非對稱雙機械臂裝置的機械臂一和機械臂二均連接在底座上，機械臂一的外端部用于固定工具法蘭盤一，工具法蘭盤一用于對執行件進行固定，執行件可以是機械手爪一，也可以是打磨頭、激光頭、電鉆槍和焊槍等操作工具，機械臂二的外端部用于固定機械手爪二，機械手爪二可以通過工具法蘭盤二進行固定，機械手爪二用于夾持需要進行操作的零部件，當機械臂一通過轉動使機械臂一的外端部與機械臂二的外端部相正對后，設置于機械臂一上的執行件就能夠對被夾持在機械臂二上的零部件進行相應的操作，保存工作的順利進行。本裝置中，機械臂一和機械臂二為非對稱的結構，具體來說，機械臂二的部件少于機械臂一的部件，第二械臂的自由度也少于機械臂一的自由度，即機械臂二節省了部件，該結構能夠減少機械臂二上各部件之間的傳動誤差，這樣就減小了整個機械臂二的累積誤差，同時節省了系統的制造成本，也減小了系統的控制難度。

在上述的一種非對稱雙機械臂裝置中，所述機械臂一的工作空間覆蓋機械臂二的工作空間。機械臂一的工作空間是指機械臂一在轉動的過程中機械臂一的外端部所能到達的空間，機械臂二的工作空間是指機械臂二在轉動的過程中機械臂二的外端部所能到達的空間，機械臂一的工作空間覆蓋機械臂二的工作空間，也就是說，當機械臂二的外端部處于任何位置時，機械臂一通過轉動都能夠使機械臂一的外端部繞向機械臂二的外端部，使二者能夠相配合，順利進行工作。

在上述的一種非對稱雙機械臂裝置中，所述機械臂二所采用的電機的功率大于機械臂一所采用的電機的功率。因為機械臂二的零部件更少，它占用的空間就更少，因此能夠使機械臂二上的各個部件在體積上制作得更大，這樣就能夠選用功率更大的電機安裝在各部件的內部，當機械臂二作為夾具使用時，功率更大的電機使機械臂二的夾持力更大。

在上述的一種非對稱雙機械臂裝置中，所述機械臂二所采用的減速器的負載和扭矩大于機械臂一所采用的減速器的負載和扭矩。因為機械臂二的零部件更少，它占用的空間就更少，因此能夠使機械臂二上的各個部件在體積上制作得更大，這樣就能夠選用負載和扭矩更大的減速器安裝在各部件的內部，當機械臂二作為夾具使用時，負載和扭矩更大的減速器使機械臂二的夾持力更大，也使機械臂二能夠更好的進行轉動。