[發明專利]繩驅柔性機器人實驗平臺

在審

• 申請號: 201910344482.5
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN109955286A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 徐文福;楊太瑋;劉天亮;梁斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

本發明公開了一種繩驅柔性機器人實驗平臺，屬于機器人技術領域。本發明的繩驅柔性機器人實驗平臺包括柔性臂模塊，柔性臂模塊包括第一臂段、第二臂段、第三臂段以及穿過第一臂段、第二臂段與第三臂段的驅動繩索，第一臂段與第二臂段之間、第二臂段與第三臂段之間通過關節連接；驅動模塊，驅動模塊包括驅動件、絲桿、絲桿螺母，驅動件能驅動絲桿轉動，絲桿螺母與絲桿連接，絲桿的轉動能夠帶動絲桿螺母沿絲桿的軸線方向移動，驅動繩索的一端與絲桿螺母連接；角度測量單元，角度測量單元與關節連接；拉力測量單元，拉力測量單元與驅動繩索連接。本發明的繩驅柔性機器人實驗平臺能夠模擬機器人的實際工況，測量機器人的運動參數。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其是涉及一種繩驅柔性機器人實驗平臺。

背景技術

當前，大量高效率機器人已經在電氣、化工、機械等制造業領域取得較為廣闊的應用，但是繩索驅動柔性機器人由于繩索的彈性變形和諸多摩擦力影響等原因，其精度一直不高，影響其使用的范圍和使用效果。

繩索驅動柔性機器人的精度難以提高的一個主要因素在于：實際模型與理論模型之間具有一定的誤差。如繩索在穿過圓孔時，為了讓其運動的誤差達到最小，圓孔的尺寸應當盡可能的小，然而，考慮到摩擦力的因素，其圓孔直徑也必定會比繩索直徑大，造成實際穿過圓孔時，繩索將會貼近圓孔的一側，影響繩索的空間位置，進一步地影響其實際的長度；又如在關節處兩個圓盤之間，繩索在過孔處發生方向改變時，往往需要有一個圓弧的過渡段，再到直線段，繩索的長度按直線段進行計算時，必定會產生誤差。

為了提高繩驅柔性機器人的精度，需要研究繩索柔性機器人的實際運動與理論模型之間的區別，因此，有必要建立一種繩驅柔性機器人實驗平臺。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明實施例提供一種繩驅柔性機器人實驗平臺，能夠模擬繩驅柔性機器人實際工作中關節轉角與受力的變化，可以利用測試的數據與理論模型的數據進行對比，對繩驅柔性機器人的實際參數設計進行修正。

本發明實施例解決上述技術問題所采取的技術方案為：提供一種繩驅柔性機器人實驗平臺，包括柔性臂模塊，所述柔性臂模塊包括第一臂段、第二臂段、第三臂段以及穿過所述第一臂段、所述第二臂段與所述第三臂段的驅動繩索，所述第一臂段與所述第二臂段之間、所述第二臂段與所述第三臂段之間通過關節連接；驅動模塊，所述驅動模塊包括驅動件、絲桿、絲桿螺母，所述驅動件能驅動所述絲桿轉動，所述絲桿螺母與所述絲桿連接，所述絲桿的轉動能夠帶動所述絲桿螺母沿所述絲桿的軸線方向移動，所述驅動繩索的一端與所述絲桿螺母連接；角度測量單元，所述角度測量單元與所述關節連接，用于檢測所述關節的轉動角度；拉力測量單元，所述拉力測量單元與所述驅動繩索連接，用于檢測所述驅動繩索的拉力值。

作為上述技術方案的進一步改進，所述驅動繩索包括三處，三處所述驅動繩索均勻排布于所述第一臂段、所述第二臂段、所述第三臂段的周向方向上。

作為上述技術方案的進一步改進，所述驅動繩索位于所述驅動模塊的部分連接有所述拉力測量單元。

作為上述技術方案的進一步改進，至少一個所述驅動繩索，其位于所述第一臂段的部分、位于所述第二臂段的部分、位于所述第三臂段的部分以及位于所述驅動模塊的部分均設置有所述拉力測量單元。

作為上述技術方案的進一步改進，所述力測量單元包括力傳感器以及位于所述力傳感器兩端的螺帽，所述螺帽的端部開孔設置。

作為上述技術方案的進一步改進，所述絲桿螺母連接有牽引塊，所述驅動繩索沿其軸線方向向所述驅動模塊延伸并固定于所述牽引塊上。

作為上述技術方案的進一步改進，還包括與所述絲桿平行的滑軌，所述滑軌上設有能夠沿所述滑軌滑動的滑塊，所述牽引塊固定安裝于所述滑塊上。