机器人装置的弹簧蜗杆夹持器制造方法及图纸

提供了一种机器人夹持装置。该装置包括指状物，其具有联接到其基部端部的蜗轮。该装置还包括具有马达和轴的致动器，其中轴被配置成旋转联接到蜗轮的蜗杆，并且致动器安装在托架上，使得致动器被配置成沿轴线滑动。该装置还包括具有第一和第二端的弹簧，其中第一端联接到马达，第二端固定。此外，致动器配置成(i)相对于马达旋转轴第一量以使指状物朝向对象移动；以及(ii)当指状物与对象接触并且指状物被阻止进一步移动时，相对于马达进一步旋转轴以使致动器沿轴线滑动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人装置的弹簧蜗杆夹持器
技术介绍
随着技术的进步，各种类型的机器人装置正在被创造出来以执行帮助用户的各种功能。机器人装置可用于涉及材料处理、运输、焊接、组装和分配等的应用。随着时间的推移，这些机器人系统的运转方式变得更加智能、高效和直观。随着机器人系统在现代生活的许多方面变得越来越普遍，机器人系统变得高效是为人期望的。因此，对高效机器人系统的需求帮助开启了在致动器、运动、传感技术以及部件设计和组装方面的创新领域。机器人装置，例如机器人腿和臂，可包括各种部件或附件，这些部件或附件被设计成与环境相互作用。这样的部件可以包括机器人脚和手，其可以包括可用于支撑、稳定、抓握以及其他使机器人装置有效地执行一个或多个动作的附加部件。特别地，机器人臂可包括与环境相互作用的一个或多个“末端执行器”。例如，末端执行器可以是冲击的(例如爪)、进入的(例如销或针)、收敛的(例如真空或抽吸元件)或连续的(需要接触以粘附，例如胶)。
技术实现思路
本申请公开了涉及确定施加到机器人夹持装置的指状物的扭矩量的实施方式。当机器人夹持装置抓住对象时，机器人夹持装置的指状物可以向对象施加压力，该对象反过来可在指状物上施加响应力或扭矩。对于用户、操作者或控制系统来说，知道和/或控制向指状物和/或对象施加的扭矩或力的多少可能是有益的。在一个示例中，本申请描述了一种机器人夹持装置。机器人夹持装置包括指状物，其具有联接到指状物的基部端部的蜗轮。机器人夹持装置还包括具有马达和轴的致动器，其中轴配置成旋转联接到蜗轮的蜗杆，并且其中致动器安装在托架上，使得致动器配置成沿轴线滑动。机器人夹持装置还包括具有第一端和第二端的弹簧，其中第一端联接到致动器的马达，第二端固定，使得致动器在弹簧处于平衡时沿轴线保持在第一位置。夹持装置的致动器配置成使轴相对于马达旋转第一量，从而旋转蜗杆和蜗轮以使指状物朝向对象移动。致动器还被配置成当指状物与对象接触并且指状物被阻止进一步移动时，进一步使轴相对于马达旋转以使致动器沿轴线滑动到第二位置，在该第二位置处，弹簧不再平衡。在另一个示例中，描述了一种机器人装置。机器人装置包括机器人夹持装置和控制系统。机器人夹持装置包括指状物，其具有连接到指状物的基部端部的蜗轮。机器人夹持装置还包括具有马达和轴的致动器，其中轴配置成旋转联接到蜗轮的蜗杆，并且其中致动器安装在托架上，使得致动器配置成沿轴线滑动。机器人夹持装置还包括具有第一端和第二端的弹簧，其中第一端联接到致动器的马达并且第二端固定，使得致动器在弹簧处于平衡时沿轴线保持在第一位置。控制系统配置成控制机器人夹持装置。控制系统包括一个或多个处理器。控制系统还包括非暂时性计算机可读存储器。控制系统还包括存储在非暂时性计算机可读存储器上的、可由一个或多个处理器执行的以实现一组动作的程序指令。该组动作包括引起致动器使轴相对于马达旋转第一量，从而旋转蜗杆和蜗轮以使指状物朝向对象移动。该组动作还包括当指状物与对象接触并且指状物被阻止进一步移动时，引起致动器进一步使轴相对于马达旋转以使致动器沿轴线滑动到第二位置，在该第二位置，弹簧不再平衡。在第三示例中，描述了一种方法。该方法包括识别机器人夹持装置待抓取的对象，其中机器人夹持装置包括指状物、致动器和弹簧。指状物具有联接到指状物基部端部的蜗轮。致动器具有马达和轴，其中轴旋转联接到蜗轮的蜗杆，并且其中致动器安装在托架上，使得致动器可以沿轴线滑动。弹簧具有第一端和第二端，其中第一端联接到致动器的马达并且第二端固定，使得致动器在弹簧处于平衡时沿轴线保持在第一位置。该方法还可以包括使轴相对于马达旋转第一量，从而旋转蜗杆和蜗轮以使指状物朝向对象移动。该方法还可以进一步包括，当指状物与对象接触并且指状物被阻止进一步移动时，进一步使轴相对于马达旋转以使致动器沿轴线滑动到第二位置，在该第二位置，弹簧不再平衡。在另一个示例中，描述了一种控制系统。控制系统包括用于识别机器人夹持装置待抓取的对象的器件，其中机器人夹持装置包括指状物、致动器和弹簧。指状物具有联接到指状物基部端部的蜗轮。致动器具有马达和轴，其中轴旋转联接到蜗轮的蜗杆，并且其中致动器安装在托架上，使得致动器可以沿轴线滑动。弹簧具有第一端和第二端，其中第一端联接到致动器的马达并且第二端固定，使得致动器在弹簧处于平衡时沿轴线保持在第一位置。控制系统还包括用于使轴相对于马达旋转第一量的器件，从而旋转蜗杆和蜗轮以使指状物朝向对象移动。控制系统还包括用于当指状物与对象接触并且指状物被阻止进一步移动时进一步使轴相对于马达旋转以使致动器沿轴线滑动到第二位置的装置，在该第二位置，弹簧不再平衡。前述
技术实现思路
仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性的方面、实施例和特征之外，其他方面、实施例和特征通过参考附图、以下详细描述以及附图将变得显而易见。附图说明图1示出了根据示例实施方式的机器人系统的配置。图2示出了根据示例实施方式的示例机器人臂例。图3示出了根据示例实施方式的具有机器人夹持装置的图2的示例机器人臂。图4A示出了根据示例实施方式的机器人夹持装置的示例机构。图5示出了根据示例实施方式的示例机器人夹持装置。图6示出了根据示例实施方式的示例机器人夹持装置机构。图7示出了根据示例实施方式的操作机器人夹持装置的示例方法。图8A，8B和8C示出了根据示例实施方式的机器人夹持装置的示例状态。图9A和9B示出了根据示例实施方式的机器人夹持装置的另外两个示例状态。具体实施方式以下具体实施方式参考附图描述了所公开的装置、系统和方法的各种特征和功能。这里描述的说明性的装置、系统和方法实施例不意味着是限制性的。应当理解，词语“示例性”、“示例”和“说明性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”、“示例”或“说明性”的任何实施方式、实施例或特征不一定被解释为比其它实施方式、实施例或特征更优选或更具优势。此外，本文描述的实施方式和实施例不意味着是限制性的。容易理解的是，所公开的装置、系统和方法的某些方面可以以各种不同的配置来布置和组合，所有这些都在本文中被考虑。另外，以下具体实施方式参考附图描述了本公开的各种特征和功能。在附图中，除非上下文另有指示，否则类似的符号通常标识类似的部件。1.概述机器人末端执行器可以在许多情况下使用，以允许机器人装置通过推动、拉动、抓握、保持或以其他方式与环境中一个或多个对象相互作用来与环境交互。例如，机器人装置可包括具有一个或多个指状物的机器人夹持器，所述一个或多个指状物可被致动以改变其形状，从而允许机器人夹持器与环境交互。特别地，在机器人
和机器人夹持器领域中，当机器人装置的控制系统被提供有关于作用在机器人装置的每个部件上的位置、取向和力的信息时，机器人装置的控制系统可更有效地操作。为了提供该信息，不同类型的传感器可以被放置或包括在一个或多个部件中。然而，传感器数量的增加也意味着增加系统的复杂性，以及增加可能的故障点的数量。考虑到这些概念，本文公开的示例机器人夹持装置可包括机器人指状物，其可由安装在可移动托架上的致动器控制，致动器由弹簧连接到基座部。指状物可以围绕轴线旋转，并且可以在指状物的基部端部上具有蜗轮。致动器可以具有蜗杆减速级(即，蜗杆或蜗杆轴)，其联接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人夹持装置，其包括：指状物，其具有联接到指状物的基部端部的蜗轮；致动器，其具有马达和轴，其中，轴被配置成旋转联接到蜗轮的蜗杆，并且其中，致动器安装在托架上，使得致动器被配置成沿轴线滑动；弹簧，其具有第一端和第二端，其中，第一端联接到致动器的马达并且第二端固定，使得致动器在弹簧处于平衡时沿轴线保持在第一位置；其中，致动器被配置成：使轴相对于马达旋转第一量，从而旋转蜗杆和蜗轮以使指状物朝向对象移动；以及当指状物与对象接触并且指状物被阻止进一步移动时，使轴进一步相对于马达旋转以使致动器沿轴线滑动到第二位置，在所述第二位置处，弹簧不再平衡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.04 US 15/146,6921.一种机器人夹持装置，其包括：指状物，其具有联接到指状物的基部端部的蜗轮；致动器，其具有马达和轴，其中，轴被配置成旋转联接到蜗轮的蜗杆，并且其中，致动器安装在托架上，使得致动器被配置成沿轴线滑动；弹簧，其具有第一端和第二端，其中，第一端联接到致动器的马达并且第二端固定，使得致动器在弹簧处于平衡时沿轴线保持在第一位置；其中，致动器被配置成：使轴相对于马达旋转第一量，从而旋转蜗杆和蜗轮以使指状物朝向对象移动；以及当指状物与对象接触并且指状物被阻止进一步移动时，使轴进一步相对于马达旋转以使致动器沿轴线滑动到第二位置，在所述第二位置处，弹簧不再平衡。2.根据权利要求1所述的机器人夹持装置，其中，指状物被配置成平移地运动。3.根据权利要求1所述的机器人夹持装置，其进一步包括：线性编码器，其被配置成确定致动器第一位置和第二位置之间沿轴线的差；以及控制系统，其中，控制系统被配置成基于致动器的第一位置和第二位置之间的差确定施加在指状物的扭矩量。4.根据权利要求1所述的机器人夹持装置，其中，弹簧定位在致动器周围。5.根据权利要求1所述的机器人夹持装置，其中，指状物包括第一指状物，并且其中，机器人夹持装置还包括第二指状物，所述第二指状物具有相应的蜗轮以及关联的蜗杆、致动器和弹簧。6.根据权利要求1所述的机器人夹持装置，其中，蜗轮的形状是部分圆形，并且其中，致动器被配置成当超过阈值扭矩的扭矩施加到指状物时，将蜗杆从蜗轮脱离。7.根据权利要求1所述的机器人夹持装置，其中，指状物是欠驱动指状物。8.一种机器人装置，其包括：机器人夹持装置，其中，机器人夹持装置包括：指状物，其具有联接到指状物的基部端部的蜗轮；致动器，其具有马达和轴，其中，轴被配置成旋转联接到蜗轮的蜗杆，并且其中，致动器安装在托架上，使得致动器被配置成沿轴线滑动；以及弹簧，其具有第一端和第二端，其中，第一端联接到致动器的马达并且第二端固定，使得致动器在弹簧处于平衡时沿轴线保持在第一位置；以及控制系统，其被配置成控制机器人夹持装置，其中，控制系统包括：一个或多个处理器；非暂时性计算机可读存储器；以及程序指令，其存储在非暂时性计算机可读存储器上并且能够由一个或多个处理器执行以：引起致动器使轴相对于马达旋转第一量，从而旋转蜗杆和蜗轮以使指状物朝向对象移动；以及当指状物与对象接触并且指状物被阻止进一步移动时，使轴进一步相对于马达旋转以使致动器沿轴线滑动到第二位置，在所述第二位置，弹簧不再平衡。9.根据权利要求8所述的机器人装置，其中，指状物被配置成平移地运动。10.根据权利要求8所述的机器人装置，机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M斯特劳斯，
申请(专利权)人：X开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US