[發明專利]一種具有主動柔性控制功能的工業機器人及其走線結構

在審

• 申請號: 201811464280.6
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109318224A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 仇國璘
• 申請（專利權）人: 仇國璘
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J19/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 朱海江

本發明公開了一種具有主動柔性控制功能的工業機器人及其走線結構，包括機器人本體和控制箱，所述機器人本體上設置有箱體，所述箱體的內部設置有彈簧復位結構，所述控制箱的內部有設置有機器人控制器、電機控制器、人機交互模塊、力信息采集模塊、力信息修正模塊和位置、速度及加速度檢測模塊，所述機器人控制器的內部分別依次設置有軌跡規劃模塊、運動學計算模塊、動力學計算模塊、重力項標定模塊、力信息補償模塊、阻尼特性變換模塊、雅克比轉換模塊和力/位控制模式切換模塊。有益效果：能夠避免管線的過度彎曲和運動范圍過大而產生刮碰，提高管線的使用壽命，并且，能夠根據重力及動力學判斷加工是否會不充分或過量，能夠正確地加工工件。

技術領域

本發明涉及工業機器人技術領域，具體來說，涉及一種具有主動柔性控制功能的工業機器人及其走線結構。

背景技術

一般來說，工業機器人包括一個旋轉的臂，以及一個安裝在臂前端以夾持各種工具的頭部。為了針對頭部傳輸或接收電源和控制信號，沿臂的外表面布置了多根電纜，例如電力電纜、操作電纜等，工業機器人操作所必需的此類電纜可能妨礙機器人的操作，當頭部操作時，傳統工業機器人電纜管由于與臂的外表面接觸而受到由摩擦導致的損壞和由于扭絞而導致的彎曲，機器人臂操作導致連續地發生由摩擦導致的損壞和彎曲，從而致使封裝在電纜管中的電纜受到損壞。

另外，隨著機器人應用領域的擴大，機器人在很多情況下會與外部環境發生接觸，并產生接觸力，例如機器人運用于裝配、切割、拋光、磨削、擦洗、去毛刺、研磨等場合，上述情況下通常需要利用附加的力進行加工，同時把附加的力控制在一定范圍內，因此附加力的引入對機器人控制提出了新的要求。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種具有主動柔性控制功能的工業機器人及其走線結構，以克服現有相關技術所存在的上述技術問題。

為此，本發明采用的具體技術方案如下：

一種具有主動柔性控制功能的工業機器人及其走線結構，包括機器人本體和控制箱，所述機器人本體的底端設置有底座，所述底座的內部設置有電機一，所述電機一的頂端設置有支撐臂，所述支撐臂的頂端設置有機器人手臂一，所述機器人手臂一與所述支撐臂之間通過電機二相配合連接，所述機器人手臂一遠離所述電機二的一端設置有機器人手臂二，所述機器人手臂二與所述機器人手臂一之間通過電機三相配合連接，所述機器人手臂二遠離所述電機三的一端設置有機器人操作臂，所述機器人操作臂與所述機器人手臂二之間通過電機四相配合連接，所述機器人操作臂上設置有力傳感器，所述支撐臂、所述機器人手臂一、所述機器人手臂二和所述機器人操作臂的一側分別均設置有進線夾，所述支撐臂、所述機器人手臂一、所述機器人手臂二和所述機器人操作臂的另一側分別均設置有出線夾，所述支撐臂、所述機器人手臂一、所述機器人手臂二和所述機器人操作臂上分別均設置有夾套，所述夾套的一側設置有箱體，所述箱體的內部設置有彈簧復位結構，所述箱體的一側設置有線夾，所述箱體的一端設置有出線口，所述出線口的內部設置有轉輥結構，所述控制箱的一側分別依次設置有顯示屏和若干控制按鈕，所述控制箱的內部有分別依次設置有機器人控制器、電機控制器、人機交互模塊、力信息采集模塊、力信息修正模塊和位置、速度及加速度檢測模塊；

其中，所述機器人控制器的內部分別依次設置有軌跡規劃模塊、運動學計算模塊、動力學計算模塊、重力項標定模塊、力信息補償模塊、阻尼特性變換模塊、雅克比轉換模塊和力/位控制模式切換模塊，所述電機控制器的內部設置有電機驅動模塊，所述機器人控制器分別與人機交互模塊和電機控制器連接，所述電機控制器與所述機器人本體連接，所述機器人本體分別與所述力信息采集模塊和所述位置、速度及加速度檢測模塊連接，所述力信息采集模塊與所述力信息修正模塊連接，所述力信息修正模塊與所述機器人控制器連接，所述位置、速度及加速度檢測模塊分別與所述電機驅動模塊和所述機器人控制器連接。