[發明專利]一種機器人用柔性腕關節及機器人

在審

• 申請號: 201910056627.1
• 申請日: 2019-01-19
• 公開（公告）號: CN109531619A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 趙競遠;徐燕華;尚濤;丁立軍;邢博
• 申請（專利權）人: 嘉興市浩豐機械設備制造有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙) 33253
• 代理人: 王大國

本發明公開了一種機器人用柔性腕關節，包括：外殼，其內部設置由空腔，且設置有連通空腔用以外界氣壓或液壓設備的輸入口；端蓋，其與外殼的空腔開口固定連接，端蓋上設有開口槽，端蓋朝向空腔內部一側設有若干凹槽；浮動塊，與外殼之間形成密封腔，其包括套環和活動主體，所述套環置于空腔內緊貼外殼內壁且與外殼軸向滑動連接，套環內壁設置為球面狀；活動主體一端伸入套環內，且伸入套環內一端與套環內壁形狀相配合呈球面狀，活動主體另一端由開口槽伸出端蓋且與開口槽之間留有活動間隙，所述活動主體上設置有若干與凹槽配合的頂針，凹槽內徑大于頂針外徑，本發明可以多自由度移動。

技術領域

本發明屬于機器人領域，更具體的說涉及一種機器人用柔性腕關節。

背景技術

目前工業機器人的應用越來越普遍，應用范圍也越來越廣，關節式工業機器人，由于自身結構的原因，重復精度相對較高，而定位精度較低。這個特點導致工業機器人在裝配和加工領域應用受限。

現有的解決方式是采用高精度的六維力傳感器，作為機器人和執行機構的過渡連接裝置，六維力傳感器能夠檢測x，y，z三個方向的力以及繞三個軸向的力矩。傳感器所獲得的力和力矩信號反饋給機器人的控制系統，從而使機器人做出相應的反應。但是該方式存在以下的不足：1.力傳感器成本較高，反饋控制系統較復雜，不利于廣泛的推廣和應用。2.力反饋控制系統存在時間上的滯后性，碰撞發生以后系統延遲一定時間才會產生相應的動作，然而當控制系統作出響應時，工件可能已經被破壞了。

另一種解決方式是通過單軸氣缸和伺服閥來控制氣缸對工件的壓力，但是該方式為單自由度機構只在一個方向上有作用，而工業中使用的六自由度機器人的運動自由度較多，執行工具和工件之間的接觸通常是多維的。要滿足需求就要采用多個單自由度機構串聯起來，系統剛度降低，誤差增大，控制變得復雜，成本上升。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種可以多自由度移動，解決機器人在裝配和加工過程中，因不能靈活移動或信號反饋延遲，而導致的碰撞損壞工件的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種機器人用柔性腕關節，包括：

外殼，其內部設置由空腔，且設置有連通空腔用以外界氣壓或液壓設備的輸入口；

端蓋，其與外殼的空腔開口固定連接，端蓋上設有開口槽，端蓋朝向空腔內部一側設有若干凹槽；

浮動塊，與外殼之間形成密封腔，其包括套環和活動主體，所述套環置于空腔內緊貼外殼內壁且與外殼軸向滑動連接，套環內壁設置為球面狀；

活動主體一端伸入套環內，且伸入套環內一端與套環內壁形狀相配合呈球面狀，活動主體另一端由開口槽伸出端蓋且與開口槽之間留有活動間隙，所述活動主體上設置有若干與凹槽配合的頂針，凹槽內徑大于頂針外徑。

進一步的所述凹槽呈錐狀或球面狀，頂針的端部呈弧面狀。

進一步的所述外殼的內壁上設置有階梯，外殼靠近端蓋一側的內徑大于另一側的內徑，所述套環置于內徑較大處，輸入口位于內徑較小處。

進一步的所述套環包括上環和下環，上環和下環固定連接，所述上環和下環之間設置有密封件。

進一步的所述浮動塊上可拆卸連接有快換連接板。

進一步的所述外殼對應端蓋的另一側設置由用以與機械臂連接的法蘭。

進一步的所述外殼的輸入口處設置有快插接頭。

一種機器人，包括機器人用柔性腕關節。