[發(fā)明專利]戶外機(jī)器人快換工具庫

在審

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• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114211517A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳秀林;魏瀛;姜琳;劉發(fā)彬
• 申請（專利權(quán)）人: 萬勛科技（深圳）有限公司
• 主分類號: B25J15/04
• 分類號: B25J15/04;B25J19/00
• 代理公司: 廣東深田律師事務(wù)所 44573
• 代理人: 傅俏梅

本發(fā)明提供了一種戶外機(jī)器人快換工具庫，包括末端固定快換座、工具固定快換座、移動(dòng)基座和固定基座，所述末端固定快換座上設(shè)有用于與工具固定快換座快換時(shí)對接的導(dǎo)向錐和磁性元件；所述工具固定快換座上端設(shè)有可與磁性元件吸合的鐵金屬元件，外側(cè)設(shè)有可使該工具固定快換座與末端固定快換座對接固定的卡扣機(jī)構(gòu)；工具固定快換座設(shè)置在移動(dòng)基座上，移動(dòng)基座上設(shè)有可與工具固定快換座快換時(shí)對接的導(dǎo)向銷，并通過至少二空間支撐部件或/和柔性支座與固定基座形成柔性連接。本發(fā)明具有較好的柔性，可承受較大的外力沖擊，可提供空間上的多維度的容錯(cuò)能力，有效保證了機(jī)器人在戶外作業(yè)或是良環(huán)境作業(yè)時(shí)快換時(shí)的可靠性及定位精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于戶外的機(jī)器人快換自動(dòng)工具庫。

背景技術(shù)

自動(dòng)化工具庫在傳統(tǒng)的機(jī)加工行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，然而，對于非工業(yè)場景機(jī)器人，例如室外作業(yè)機(jī)器人、移動(dòng)式機(jī)器人等，由于工作場景、可使用動(dòng)力源、環(huán)境條件的限制，以及機(jī)器人自身對于重量等因素的要求，基于傳統(tǒng)方案衍生的系統(tǒng)實(shí)用性并不理想，而針對室外等非工業(yè)場景機(jī)器人工具庫的方案也較為有限，主要存在以下問題：(1)傳統(tǒng)電或氣或液或混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式的工具庫系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜度高，增大了工具庫本身重量同時(shí)拉高成本，降低了機(jī)器人在戶外作業(yè)或是不良環(huán)境作業(yè)的實(shí)用性；(2)與室內(nèi)工業(yè)機(jī)器人不同，室外用機(jī)器人經(jīng)常因?yàn)樽鳂I(yè)場景原因，進(jìn)行反復(fù)搬運(yùn)、拆裝或長途運(yùn)輸，不可避免地會對機(jī)器人末端的定位精度產(chǎn)生影響，然而大多數(shù)工具庫是剛性結(jié)構(gòu)，無法提供自適應(yīng)的冗余量，會引發(fā)對接失敗等問題；(3)為了簡化室外作業(yè)機(jī)器人用的工具庫系統(tǒng)，部分產(chǎn)品采用獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，即將工具庫設(shè)計(jì)為帶有獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，如國家知識產(chǎn)權(quán)局公開的專利CN110640704B，該結(jié)構(gòu)利用多組傳動(dòng)結(jié)構(gòu)將電機(jī)動(dòng)力傳輸給不同的工具位，以便進(jìn)行工具的快換；這樣雖然簡化了系統(tǒng)的電器復(fù)雜度，但是由于引入了獨(dú)立驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一套工具庫里的工具位無法按需求靈活拆裝，工具庫的尺寸、體積、重量無法進(jìn)一步優(yōu)化，且一旦電機(jī)出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致整套系統(tǒng)失靈；(4)現(xiàn)有的機(jī)器人對于固定底座的穩(wěn)定性要求高，對于戶外可移動(dòng)式機(jī)器人無法做到，移動(dòng)式機(jī)器人的移動(dòng)會對機(jī)器人的重復(fù)定位有所影響；(5)現(xiàn)有的工具庫基于電磁力實(shí)現(xiàn)工具快換的結(jié)構(gòu)，在受到外部沖擊和大力矩的時(shí)候，易出現(xiàn)脫開的問題，從而影響使用時(shí)的可靠性。

因此，有必要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種戶外機(jī)器人快換工具庫，可保證機(jī)器人在戶外作業(yè)或是不良環(huán)境作業(yè)時(shí)快換時(shí)的可靠性及定位精度，且結(jié)構(gòu)精簡。

本發(fā)明提供的戶外機(jī)器人快換工具庫，包括末端固定快換座、工具固定快換座、移動(dòng)基座和固定基座，所述末端固定快換座上設(shè)有用于與所述工具固定快換座快換時(shí)對接的導(dǎo)向錐和磁性元件；所述工具固定快換座上端設(shè)有可與所述磁性元件吸合的鐵金屬元件，外側(cè)設(shè)有可使該工具固定快換座與所述末端固定快換座對接固定的卡扣機(jī)構(gòu)；所述工具固定快換座設(shè)置在所述移動(dòng)基座上，所述移動(dòng)基座上設(shè)有可與所述工具固定快換座快換時(shí)對接的導(dǎo)向銷，并通過至少二空間支撐部件或/和柔性支座與所述固定基座形成柔性連接。

可選地，所述固定基座上設(shè)有限位銷，所述限位銷與所述移動(dòng)基座上對應(yīng)設(shè)置的限位孔配合，所述限位銷與所述限位孔之間具有容讓間隙。

可選地，所述柔性支座為設(shè)于所述移動(dòng)基座和固定基座之間的柔性套，通過支座固定件固定。

可選地，所述的空間支撐部件包括萬向軸、向心關(guān)節(jié)軸承、向心關(guān)節(jié)軸承座和彈性支撐件；所述向心關(guān)節(jié)軸承設(shè)有兩個(gè)，套在所述萬向軸兩端，兩所述向心關(guān)節(jié)軸承之間夾設(shè)所述彈性支撐件，兩所述向心關(guān)節(jié)軸承外端分別用所述向心關(guān)節(jié)軸承座支承固定。

可選地，所述末端固定快換座上設(shè)有嵌入孔，所述移動(dòng)基座上設(shè)有斜槽，所述卡扣機(jī)構(gòu)包括掛鉤、固定在所述工具固定快換座上的掛鉤旋轉(zhuǎn)銷，所述掛鉤鉸接于所述掛鉤旋轉(zhuǎn)銷上，所述掛鉤的一端設(shè)有可插入所述嵌入孔內(nèi)固定的卡勾，另一端具有與所述斜槽配合的斜楔。