[發明專利]一種帶有主動抑制的機器人力控拋磨末端執行器

在審

• 申請號: 202011102384.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112091819A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 管貽生;王兵;李堅;陳浩文;張濤
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B24B49/16
• 分類號: B24B49/16;B24B49/00;B24B55/00;B25J11/00;B25J15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

本申請公開了一種帶有主動抑制的機器人力控拋磨末端執行器，包括旋轉運動組件、恒力調整組件、運動解耦組件與拋磨盤組件；所述旋轉運動組件通過花鍵軸將旋轉動力傳遞給滾珠花鍵；所述恒力調整組件將軸向力傳遞給滾珠花鍵，滾珠花鍵可軸向移動的同時與電機同步旋轉，從而實現旋轉與軸向移動解耦，同時實時監測拋磨盤組件的受力情況；所述拋磨盤組件與滾珠花鍵連接，實現與滾珠花鍵同步旋轉與同步伸縮運動。本申請可實現對軸向力與轉速的精準控制，同時主動抑制拋磨過程中的振動，整體結構簡潔緊湊、控制方便、力控精度高且響應帶寬高。

技術領域

本申請涉及機器人自動化技術領域，尤其涉及一種帶有主動抑制的機器人力控拋磨末端執行器。

背景技術

隨著現代工業的快速發展，工業機器人在各個領域中越來越被普遍應用，尤其是在一些工作環境惡劣、需重復大量繁重工作的領域。在一些需要接觸式的作業環境中，往往要求工業機器人擁有一定的接觸感知與調節能力，以達到工作要求的完成如夾持、打磨、拋磨、裝配等作業。其中，在機器人拋磨過程中，恒力拋磨是影響加工件表面質量的關鍵因素，而拋磨工具和被加工件發生相對移動或者其他相互作用都會使拋磨工具產生振動，從而影響工具的力控制精度。因此，實現拋磨工具與工件接觸力的恒力控制是有必要的，并且實現具有主動抑制振動的恒力控制對完成高精度作業有很重要的意義。

工業機器人力控制的方法主要分為直接力控制和間接力控制兩種，其中直接力控制是通過控制機械臂驅動關節的力矩實現的，間接力控制是通過附加力控末端執行器實現的。兩種方法各有優缺點：前者需建立準確的機器人動力學模型，并開發實時、魯棒的力控制算法，通常適用于新一代輕量化機器人的力控制；后者通過附加的力控末端執行器實現力位混合控制的解耦，雖然系統成本略微提高，但力控制的動態特性和通用性更好，通常適用于高速重載機器人，具有廣闊的應用前景?？傮w上來說，直接力控制響應速度慢，算法穩定性較差，難以實現工業生產，因此力控末端執行器實現力控制是合理選擇，而開發帶有主動抑制的力控拋磨末端執行器還存在一些不足，需要進一步改進和完善。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的是提供一種帶有主動抑制的機器人力控拋磨末端執行器，能夠提高力控拋磨末端執行器恒力控制的穩定性。

為達到上述技術目的，本申請提供了一種帶有主動抑制的機器人力控拋磨末端執行器，包括恒力調整組件、旋轉運動組件、運動解耦組件與拋磨盤組件；

所述恒力調整組件包括主音圈電機定子、主音圈電機動子、輔音圈電機定子、輔音圈電機動子、線性導向軸、直線軸承、多維力傳感器、T型連接板與下連接板；

所述下連接板沿所述花鍵軸遠離所述電機的軸向方向與所述T型連接板間隔設置；

所述主音圈電機定子與所述輔音圈電機定子設于所述下連接板與所述T型連接板之間，且端部均固定連接所述T型連接板的肋板；

所述主音圈電機動子與所述輔音圈電機動子設于所述下連接板與所述T型連接板之間，且均固定連接所述下連接板；

所述線性導向軸設于所述下連接板與所述T型連接板之間，且第一端連接所述T型連接板的肋板，第二端連接所述下連接板；

所述直線軸承套設于所述線性導向軸外周，用于限制所述線性導徑軸的徑向運動；

所述多維力傳感器安裝于所述T型連接板的翼板上；

所述旋轉運動組件包括電機、電機支架、花鍵軸、花鍵軸軸承與第一聯軸器；

所述電機安裝于所述電機支架上；

所述電機支架安裝于所述T型連接板的肋板上；

所述花鍵軸通過所述第一聯軸器與所述電機的輸出軸連接；