[發(fā)明專利]一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110179944.X
• 申請(qǐng)日: 2021-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112847377A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宿州賽爾沃德物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;B25J17/00;B25J17/02
• 代理公司: 北京高航知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 李浩

本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)控制方法，每組伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一個(gè)輸入油缸和一個(gè)輸出油缸，輸入油缸與輸出油缸通過(guò)油管串聯(lián)，輸出油缸兩端分別連接關(guān)節(jié)的構(gòu)成部件，通過(guò)伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)精確控制輸入油缸的動(dòng)作，從而帶動(dòng)輸出油缸作用于關(guān)節(jié)，做出精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于安裝；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠精確控制牽引油缸，輸入油缸的活塞壓入的時(shí)候?qū)?yīng)輸出油缸頂出，輸入油缸的動(dòng)作從而帶動(dòng)輸出油缸作用于關(guān)節(jié)的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，不需要額外加油泵，每個(gè)肩關(guān)節(jié)只需兩組伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)控制即可實(shí)現(xiàn)多自由度精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)肘關(guān)節(jié)靠一組伺服控制即可實(shí)現(xiàn)大力矩精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，且在關(guān)節(jié)和機(jī)械臂上占用空間和重量大為減少，增加了末端負(fù)載能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)控制方法，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有機(jī)器人的關(guān)節(jié)大多為電機(jī)加減速機(jī)或同步帶等傳動(dòng)控制，電機(jī)和減速機(jī)等部件很多都在關(guān)節(jié)上或手臂上，由于受限于機(jī)器人外形尺寸，所選用電機(jī)功率不可能很大，這就導(dǎo)致了機(jī)器人末端負(fù)載能力大大減小。

另外，還有少數(shù)機(jī)器人的關(guān)節(jié)采用液壓傳動(dòng)控制，而液壓控制最大的問(wèn)題是不精準(zhǔn)，且自由度不夠多。

要使得機(jī)器人更加靈活，執(zhí)行動(dòng)作精確，負(fù)載能力強(qiáng)，現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法完成，需要繼續(xù)創(chuàng)新。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)控制方法，采用伺服液壓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，控制機(jī)器人在末端大負(fù)載的情況下完成精準(zhǔn)動(dòng)作，且關(guān)節(jié)和機(jī)械臂上占用空間和重量大為減少。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)控制方法，每組伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一個(gè)輸入油缸和一個(gè)輸出油缸，輸入油缸與輸出油缸通過(guò)油管串聯(lián)，輸出油缸兩端分別連接關(guān)節(jié)的構(gòu)成部件，通過(guò)伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)精確控制輸入油缸的動(dòng)作，從而帶動(dòng)輸出油缸作用于關(guān)節(jié)，做出精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接滾珠絲杠，在滾珠絲杠上安裝絲桿螺母和牽引板，輸入油缸的輸入活塞桿連接牽引板。

更進(jìn)一步的，每組伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)的所述伺服電機(jī)均通過(guò)電機(jī)固定板安裝，并位于電機(jī)固定板的同一側(cè)。

更進(jìn)一步的，所述聯(lián)軸器上設(shè)置下層安裝板和上層安裝板，絲杠軸承座安裝在下層安裝板和上層安裝板上，滾珠絲杠位于下層安裝板和上層安裝板之間，輸入油缸設(shè)置在上層安裝板上。

更進(jìn)一步的，所述下層安裝板和上層安裝板之間還設(shè)置有若干根導(dǎo)柱，牽引板的一個(gè)安裝耳套接在相鄰的一根導(dǎo)柱上，牽引板上對(duì)稱的另一個(gè)安裝耳安裝輸入活塞桿。

更進(jìn)一步的，所述牽引板的安裝耳通過(guò)直線軸承安裝在導(dǎo)柱上。

進(jìn)一步的，所述關(guān)節(jié)的構(gòu)成部件包括輸出油缸兩端的球頭，用于安裝球頭的球頭座。

更進(jìn)一步的，所述上層安裝板連接機(jī)身架，肩關(guān)節(jié)包括與機(jī)身架旋轉(zhuǎn)連接的肩軸，與肩軸鉸接的肩頭架，一端與肩頭架球頭座連接，另一端與上層安裝板或下層安裝板上的球頭座連接的肩關(guān)節(jié)輸出油缸；每個(gè)肩關(guān)節(jié)只需兩組伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)控制的輸入油缸帶動(dòng)各自按不同角度布置的輸出油缸，實(shí)現(xiàn)多自由度精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)。

更進(jìn)一步的，所述肩頭架內(nèi)安裝肩頭電機(jī)，肩頭架通過(guò)肩頭電機(jī)樞轉(zhuǎn)連接大臂架，在大臂架中安裝小臂輸出油缸，大臂架下端通過(guò)小臂輸出油缸活塞桿鉸接小臂架，每個(gè)肘關(guān)節(jié)靠一組伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)控制的輸入油缸帶動(dòng)小臂輸出油缸，實(shí)現(xiàn)大力矩精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，易于在機(jī)器人體內(nèi)安裝；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠精確控制牽引油缸，輸入油缸的活塞壓入的時(shí)候?qū)?yīng)輸出油缸頂出，輸入油缸的動(dòng)作從而帶動(dòng)輸出油缸作用于關(guān)節(jié)的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，不需要額外加油泵，每個(gè)肩關(guān)節(jié)只需兩組伺服電機(jī)機(jī)構(gòu)控制即可實(shí)現(xiàn)多自由度精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，每個(gè)肘關(guān)節(jié)靠一組伺服控制即可實(shí)現(xiàn)大力矩精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，且在關(guān)節(jié)和機(jī)械臂上占用空間和重量大為減少，增加了末端負(fù)載能力。

附圖說(shuō)明