A cable-driven parallel device with adjustable stiffness includes a foundation frame. A base for leveling and height adjustment of the foundation frame is arranged at the bottom of the foundation frame. A driving unit is installed in the inner part of the foundation frame. The driving unit drives the end-effector to realize six-degree-of-freedom motion through the cable-oriented and stiffness-regulating units respectively. By adjusting the stiffness of the driving rope, the driving rope is set on the guide pulley of the exit rope, and the guide pulley of the exit rope makes the driving rope have different exit directions at the same exit point. The present invention has low stiffness to absorb or buffer the energy generated by the collision, thereby reducing or avoiding the harm to people or products. Robots have higher stiffness when working to improve the accuracy or load capacity.
【技术实现步骤摘要】
一种可调刚度索驱动并联装置
本专利技术涉及索驱动并联机器人
,特别涉及一种可调刚度索驱动并联装置。
技术介绍
随着机器人技术的迅速发展和社会需求的不断提高,机器人与人共融、协同作业,将成为下一代机器人的本质特征,也是当前学者研究的热点问题。人与机器在同一自然工作空间内协同作业,可以充分发挥人的主观能动性,把人的灵巧作业和智能决策能力与机器的精准、力量、重复、作业时间和环境耐受能力有效的结合在一起,这不但可以大幅度的提高作业的效率和质量,降低生产成本,还可以把工作人员从重复、繁重的工作中解放出来。然而,在人机协同作业过程中,尤其是机器人在与人交互过程中或在非结构环境下运动时,不可避免会与人或产品发生碰撞,对人或产品存在安全威胁,因此,如何确保人与机器的安全是共融机器人技术研发中亟待解决的关键和难点问题之一。因此,研究可调刚度的并联装置对共融机器人技术发展有着重要的作用,它可使机器人在与人交互或碰撞时具有较低的刚度,低刚度机器人可以吸收和缓冲碰撞产生的能量,提高其柔性和灵活性,而不对人或产品造成伤害;它亦可使机器人在工作时具有较高的刚度,来提高其作业精度和负载能力。现有的索驱动并联装置,存在如下不足:(1)没有从保证人机交互过程中人或产品的安全,同时提高作业精度、负载能力的角度对机器人的变刚度进行研究;(2)不能对机器人的刚度进行调节或调节的范围较小。
技术实现思路
为满足共融机器人技术发展的需求和克服上述现有技术的不足,本专利技术提出一种可调刚度的索驱动并联装置,该装置可以大范围的调节并联装置的刚度,在机器人与人交互,或与人、产品发生碰撞时,具有较低的刚度 ...
【技术保护点】
1.一种可调刚度的索驱动并联装置,其特征在于,包括基础框架(3),所述的基础框架(3)底部设置有用于对基础框架(3)调平和高度调整的底座(1),基础框架(3)内部安装有驱动单元(2),驱动单元(2)通过柔索导向和刚度调节单元(7)驱动末端执行器(5)实现空间六自由度运动和调节驱动索(4)的刚度,驱动索(4)经过出索导向滑轮(6)分别连接驱动单元(2)和末端执行器(5),出索导向滑轮(6)使驱动索(4)在相同的出索点处具有不同的出索方向。
【技术特征摘要】
1.一种可调刚度的索驱动并联装置,其特征在于,包括基础框架(3),所述的基础框架(3)底部设置有用于对基础框架(3)调平和高度调整的底座(1),基础框架(3)内部安装有驱动单元(2),驱动单元(2)通过柔索导向和刚度调节单元(7)驱动末端执行器(5)实现空间六自由度运动和调节驱动索(4)的刚度,驱动索(4)经过出索导向滑轮(6)分别连接驱动单元(2)和末端执行器(5),出索导向滑轮(6)使驱动索(4)在相同的出索点处具有不同的出索方向。2.根据权利要求1所述的一种可调刚度的索驱动并联装置,其特征在于,所述的柔索导向单元包括用于控制出索长度的卷筒(8),卷筒(8)上的驱动索(4)与柔索导向轮(9)相连,柔索导向轮(9)沿其中心轴移动,保证卷筒(8)到柔索导向轮(9)的柔索始终垂直于其中心轴,驱动索(4)通过柔索导向轮(9)依次穿过柔索转向滑轮(13)和出索导向滑轮(6),所述的出索导向滑轮(6)设置在滑轮架(10)上,柔索转向滑轮(13)设置在刚度调节装置(11)和拉压力传感器(12)上,刚度调节装置(11)用于调节系统刚度;拉压力传感器(12...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐晓强,崔志伟,侯森浩,孙海宁,季益中,唐敏学,王禹衡,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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