[發(fā)明專利]可變軸數(shù)的機(jī)器人及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710906604.6
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107520841A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何代水;何佳航
• 申請（專利權(quán)）人: 英華達(dá)（上海）科技有限公司;英華達(dá)（上海）電子有限公司;英華達(dá)股份有限公司
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/12
• 代理公司: 上海隆天律師事務(wù)所31282
• 代理人: 臧云霄,鐘宗

1.一種可變軸數(shù)的機(jī)器人，其特征在于，包括：

一底座；

一第一關(guān)節(jié)臂，所述第一關(guān)節(jié)臂的一端連結(jié)于所述底座；

至少N個(gè)機(jī)械臂，N為非0的自然數(shù)，當(dāng)N＝1時(shí)，所述機(jī)械臂的一端由一關(guān)節(jié)部以能夠繞橫擺軸或是俯仰軸旋轉(zhuǎn)的方式或扭轉(zhuǎn)的方式與所述第一關(guān)節(jié)臂的另一端連結(jié)；當(dāng)N＞1時(shí)，任一所述機(jī)械臂的一端由一關(guān)節(jié)部以能夠繞橫擺軸或是俯仰軸旋轉(zhuǎn)的方式或扭轉(zhuǎn)的方式與相鄰機(jī)械臂可拆卸地連結(jié)；

一驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部設(shè)置于所述底座、所述第一關(guān)節(jié)臂和所述機(jī)械臂內(nèi)部；所述驅(qū)動(dòng)部包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和多個(gè)電機(jī)，多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)器以如下兩種模式驅(qū)動(dòng)多個(gè)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；

自由轉(zhuǎn)動(dòng)模式：每個(gè)所述電機(jī)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；或者

水平轉(zhuǎn)動(dòng)模式：至少一繞橫擺軸旋轉(zhuǎn)的所述電機(jī)在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)械臂被配置為通過拆卸或拼接至少一個(gè)機(jī)械臂而改變所述機(jī)械臂的總數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)械臂被配置通過直接拆卸X個(gè)機(jī)械臂；或拆卸Y個(gè)機(jī)械臂后拼接Z個(gè)機(jī)械臂而改變所述機(jī)械臂的總數(shù)量，其中，X、Y、Z均為常數(shù)，且X≤N，Y＝N，Z≥1。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)械臂被配置通過拼接U個(gè)機(jī)械臂；或拆卸Y個(gè)機(jī)械臂后拼接V個(gè)機(jī)械臂而改變所述機(jī)械臂的總數(shù)量，其中，U、Y、V均為常數(shù)，且U≥1，Y＝N，V≥1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人，其特征在于，所述第一關(guān)節(jié)臂包括支撐部和第一關(guān)節(jié)，所述支撐部的一端連結(jié)于所述底座，所述支撐部的另一端連結(jié)于所述第一關(guān)節(jié)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人，其特征在于，所述支撐部相對于所述底座扭轉(zhuǎn)或平移。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人，其特征在于，所述第一關(guān)節(jié)設(shè)有一升降卡爪，所述支撐部設(shè)有一升降槽，所述升降卡爪受所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)在所述升降槽內(nèi)升降。

8.一種可變軸數(shù)的機(jī)器人的控制方法，采用如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人，所述控制方法以下控制模式中的任意一種進(jìn)行所述驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)控制：

軸坐標(biāo)控制模式；

末端DH矩陣控制模式；

基于坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)控制模式；以及

末端點(diǎn)到點(diǎn)的控制模式。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述控制方法為軸坐標(biāo)控制模式，包括以下步驟：

預(yù)存自由轉(zhuǎn)動(dòng)模式的狀態(tài)參數(shù)以及水平轉(zhuǎn)動(dòng)模式的狀態(tài)參數(shù)；

當(dāng)被配置為自由轉(zhuǎn)動(dòng)模式時(shí)，調(diào)用自由轉(zhuǎn)動(dòng)模式的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行控制；

當(dāng)被配置為水平轉(zhuǎn)動(dòng)模式時(shí)，調(diào)用水平轉(zhuǎn)動(dòng)模式的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行控制；

其中，所述調(diào)用自由轉(zhuǎn)動(dòng)模式的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行控制的步驟包括了程序初始化參數(shù)、驅(qū)動(dòng)參數(shù)初始化、構(gòu)型參數(shù)初始化以及控制界面初始化；

所述調(diào)用水平轉(zhuǎn)動(dòng)模式的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行控制的步驟包括了程序初始化參數(shù)、驅(qū)動(dòng)參數(shù)初始化、構(gòu)型參數(shù)初始化以及控制界面初始化。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可變軸數(shù)的機(jī)器人的控制方法，其特征在于，所述自由轉(zhuǎn)動(dòng)模式的程序初始化參數(shù)包括：自由轉(zhuǎn)動(dòng)模式下運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)器個(gè)數(shù)，以及每個(gè)軸的軟體限位、每個(gè)軸的質(zhì)量，質(zhì)心位置，最大速度，最大加速度以及最大加加速度；

所述水平轉(zhuǎn)動(dòng)模式的程序初始化參數(shù)包括：水平轉(zhuǎn)動(dòng)模式下運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)器個(gè)數(shù)，以及每個(gè)軸的軟體限位、每個(gè)軸的質(zhì)量，質(zhì)心位置，最大速度，最大加速度以及最大加加速度。