一种机器人力矩控制机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机器人力矩控制机构，该机构包括控制单元、力矩传感器、壳体、直线运动装置、电动缸和伺服电机，力矩传感器设置在壳体内，其一端与机器人末端装置固定连接，另一端与电动缸的输出轴固定连接，直线运动装置包括安装在机器人末端装置上的滑块和安装在壳体上的滑轨，滑块在滑轨上作直线运动，电动缸一端与伺服电机连接，另一端的端盖与壳体固定安装，控制单元分别与力矩传感器和伺服电机连接。通过采用上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型专利技术的机器人力矩控制机构通过简单的结构，实现对机器人的轴向力矩实时检测和位移补偿，简化了机器人通过程序复杂运算补偿控制的过程，增强了机器人在夹持工件移动时的稳定性。

A robot torque control mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种机器人力矩控制机构
本技术涉及机器人控制
，尤其涉及一种机器人力矩控制机构。
技术介绍
工业机器人作为现代工业支柱型设备，其未来的趋势势必是高速、高精度、操作灵活、性能稳定，高精度的机器人无论在工业制造领域还是在航空航天领域都有着很高的应用价值。然而机器人的振动将极大地影响机器人末端装置执行器的定位精度，尤其在机器人应用在控制产品变形方面，机器人末端装置会随着产品的形变而发生轴向位移，当机器人的机械臂与其安装面之间是刚性连接时，这样的轴向位移会对机器人整体或机械臂的部分部件造成形变，当这种形变反复出现是，会对机器人的稳定性和使用寿命造成极大地影响。现有的机器人在机械臂轴向位移补偿控制方面有通过复杂的运算调试控制过程，该方式过程复杂，实现时容易在各方面出现误差导致机器人运动的混乱。
技术实现思路
为解决现有的技术中机器人位移的力矩控制的问题，本技术提供了一种机械结构紧凑，控制过程简单，安全可靠的机器人力矩控制机构。为达上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种机器人力矩控制机构，该机构包括控制单元、力矩传感器、壳体、直线运动装置、电动缸和伺服电机，所述力矩传感器设置在壳体内，其一端与机器人末端装置固定连接，另一端与电动缸的输出轴固定连接，所述直线运动装置安装在壳体与机器人末端装置之间，所述电动缸一端与伺服电机连接，另一端的端盖与壳体固定安装，所述控制单元分别与力矩传感器和伺服电机连接。力矩传感器为轴向安装，用于检测机器人末端装置受到的轴向力矩，并将数据反馈至控制单元；控制单元根据预先设置的力矩传感器阈值范围进行比较，控制力矩传感器另一端的伺服电机动作，带动电动缸进行沿轴向方向的直线运动，根据结构位移力法补偿工件所承受的轴向拉压力，并根据材料属性将力矩传感器的受力阈值控制在合理范围之内。直线运动装置确保机器人末端装置与传感器沿直线位移。进一步地，所述直线运动装置包括安装在机器人末端装置上的滑块和安装在壳体上的滑轨，所述滑块在滑轨上做直线运动。进一步地，壳体内对称设置有保护罩。用于保护壳体内的力矩传感器不受外界干扰。进一步地，直线运动装置为两组，在壳体内相对设置。进一步地，壳体上沿轴向对称设置有导向臂。通过采用上述技术方案，与现有技术相比，本技术的机器人力矩控制机构通过简单的结构，实现对机器人的轴向力矩实时检测和位移补偿，简化了机器人通过程序复杂运算补偿控制的过程，增强了机器人在夹持工件移动时的稳定性。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中，1、力矩传感器；2、壳体；21、导向臂；3、直线运动装置；31、滑块；32、滑轨；4、电动缸；41、端盖；5、伺服电机；6、机器人末端装置；61、夹紧气缸；62、夹紧装置。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。如图1所示的一种机器人力矩控制机构，包括控制单元、力矩传感器1、壳体2、直线运动单元3、电动缸4和伺服电机5，力矩传感器1设置在壳体2内，其一端与机器人末端装置6固定，另一端与电动缸4的输出轴固定连接；力矩传感器1一端与机器人末端装置6的端面固定，直线运动装置3安装在壳体2与机器人末端装置6之间；电动缸4一端与伺服电机5连接，另一端的端盖41与壳体2固定安装，控制单元分别与力矩传感器1和伺服电机5连接。在一具体实施例中，机器人为用于夹持动作的机械臂，包括控制单元、力矩传感器1、壳体2、直线运动单元3、电动缸4和伺服电机5。控制单元分别与力矩传感器1和伺服电机5连接。机器人末端装置6包括气缸61和夹紧装置62，气缸61驱动夹紧装置62完成对工件的夹紧、放松动作。气缸61上与夹紧装置62相对的另一端部与力矩传感器1一端固定连接，力矩传感器1的另一端与电动缸4的输出轴固定连接。在机器人末端装置6的壳体之间安装有直线运动装置3，具体的，直线运动装置3包括滑块31和滑轨32，滑块31通过一固定连接件固定安装在气缸61上，滑轨32固定安装在壳体2上，滑块31能够沿着滑轨32做直线运动，当电动缸4对力矩传感器1进行驱动时，保证力矩传感器1的位移始终为沿直线方向。优选地，在壳体2内设置有保护罩7，为对称设置在力矩传感器1两侧，保护力矩传感器1不受外界力矩的干扰。直线运动装置为两组，在壳体2内对称设置。壳体上沿轴向对称设置有导向臂21，由于机器人可能受到各个方向的力矩。壳体2上沿轴向对称设置有导向臂21，实现对机器人末端装置6，即相连接的气缸61提供夹持安装的空间位置，并具有导向作用，保证机器人末端装置6的位移始终为沿轴向方向，减少其他方向的剪切力。电动缸4上与力矩传感器1的固定的一端的端盖41与壳体2固定连接，将该机械臂整体固定，并用于当输出轴41沿轴向直线作用于力矩传感器1时，电动缸4和壳体2的固定点成为反作用力的支点，电动缸4的另一端与伺服电机5连接，由电动缸4将伺服电机5输出轴的旋转运动转化为电动缸4的输出轴的直线运动。力矩传感器1用于检测气缸61在轴向的力矩，将力矩反馈给控制单元；控制单元根据所设定的力矩参数对伺服电机5进行控制，驱动电动缸4产生位移量，补偿机器人所造成的力矩，使力矩传感器1受到的力矩始终控制在合理范围内；力矩传感器1实时对机器人进行检测，实现实时控制伺服电机5对机器人的补偿力矩，以达到仿生力矩控制。显然，本技术的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本技术的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人力矩控制机构，其特征在于，该机构包括控制单元、力矩传感器(1)、壳体(2)、直线运动装置(3)、电动缸(4)和伺服电机(5)，所述力矩传感器设置在壳体内，其一端与机器人末端装置(6)固定连接，另一端与电动缸的输出轴固定连接，所述直线运动装置(3)安装在壳体与机器人末端装置之间，所述电动缸一端与伺服电机连接，另一端的端盖(41)与壳体固定安装，所述控制单元分别与力矩传感器和伺服电机连接。

【技术特征摘要】
1.一种机器人力矩控制机构，其特征在于，该机构包括控制单元、力矩传感器(1)、壳体(2)、直线运动装置(3)、电动缸(4)和伺服电机(5)，所述力矩传感器设置在壳体内，其一端与机器人末端装置(6)固定连接，另一端与电动缸的输出轴固定连接，所述直线运动装置(3)安装在壳体与机器人末端装置之间，所述电动缸一端与伺服电机连接，另一端的端盖(41)与壳体固定安装，所述控制单元分别与力矩传感器和伺服电机连接。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪冬梅，
申请(专利权)人：宁波智诚机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33