[發明專利]一種機器人關節力矩傳感器自動標定裝置

在審

• 申請號: 202011326387.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112525420A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 孫永軍;崔士鵬;蔣再男;王凱;劉宏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

本發明提出了一種機器人關節力矩傳感器自動標定裝置，屬于機器人技術領域。解決了現有力矩傳感器標定效率低、工作量大、準確性低的問題。它包括電機支架、傳感器支架和制動器均與固定底座固定相連，所述電機和減速器均與電機支架固定連接，所述減速器的輸入端與電機的輸出軸相連，所述減速器的輸出端通過聯軸器與標準扭矩傳感器的輸入軸相連，所述標準扭矩傳感器固定連接在傳感器支架上，所述標準扭矩傳感器的輸出軸與轉接法蘭的一端相連，轉接法蘭的另一端與待標定關節力矩傳感器的一端固定連接，待標定關節力矩傳感器的另一端與固定法蘭固定連接，所述固定法蘭與制動器相連。它主要用于機器人關節力矩傳感器的自動標定。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，特別是涉及一種機器人關節力矩傳感器自動標定裝置。

背景技術

隨著機器人技術的發展，具備力矩感知的機器人得以迅猛發展，在未來具備替代僅具有位置感知工業機器人的趨勢。實現力矩感知的關節力矩傳感器技術是一個核心問題，如何實現機器人關節力矩傳感器的高效、快速、準確的標定是實現機器人關節高精度力矩測量的關鍵步驟，直接影響機器人整體的力控制性能。現有的標定裝置一般通過人工或滑輪砝碼加載方式實現輸入標定力矩的加載，存在工作效率低、工作量大、準確性低等問題。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的問題，提出一種機器人關節力矩傳感器自動標定裝置。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種機器人關節力矩傳感器自動標定裝置，它包括固定底座、電機支架、電機、減速器、聯軸器、標準扭矩傳感器、傳感器支架、轉接法蘭、待標定關節力矩傳感器、固定法蘭和制動器，所述電機支架、傳感器支架和制動器均與固定底座固定相連，所述電機和減速器均與電機支架固定連接，所述減速器的輸入端與電機的輸出軸相連，所述減速器的輸出端通過聯軸器與標準扭矩傳感器的輸入軸相連，所述標準扭矩傳感器固定連接在傳感器支架上，所述標準扭矩傳感器的輸出軸與轉接法蘭的一端相連，轉接法蘭的另一端與待標定關節力矩傳感器的一端固定連接，待標定關節力矩傳感器的另一端與固定法蘭固定連接，所述固定法蘭與制動器相連。

更進一步的，所述減速器的輸入端通過第一平鍵與電機的輸出軸相連，所述轉接法蘭通過第二平鍵與標準扭矩傳感器相連，所述固定法蘭通過第三平鍵與制動器相連。

更進一步的，所述傳感器支架通過支架調整墊與固定底座相連，所述制動器通過制動器調整墊與固定底座相連。

更進一步的，所述電機為力矩電機或伺服電機。

更進一步的，所述力矩電機為直流力矩電機、交流力矩電機或無刷直流力矩電機。

更進一步的，所述伺服電機額定力矩為10Nm，最大力矩18Nm。

更進一步的，所述減速器為齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、RV減速器或諧波減速器。

更進一步的，所述聯軸器為彈性聯軸器。

更進一步的，所述制動器為磁粉制動器或磁滯制動器。

更進一步的，所述磁粉制動器額定制動力矩為100Nm。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明解決了現有力矩傳感器標定效率低、工作量大、準確性低的問題。本發明適用于不同量程力矩傳感器的標定，可適應多種機器人關節力矩傳感器的自動標定。采用電機、減速器、聯軸器、標準扭矩傳感器和制動器實現輸入標定力矩的加載、保持和測量，利用標準扭矩傳感器的輸出數值和待標定關節力矩傳感器的輸出信號實現機器人關節力矩傳感器的自動標定，標定過程為全自動化，全程不需要進行人工加載，通過已編制好的程序可實現自動化標定。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種機器人關節力矩傳感器自動標定裝置立體結構示意圖1；

圖2為本發明所述的一種機器人關節力矩傳感器自動標定裝置立體結構示意圖2；