一种用于机器人的固定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于机器人的固定装置，一种用于机器人的固定装置，包括效应板、调节装置、力和扭矩传感器、信号灯，所述效应板上设置有第一控制器，所述力和扭矩传感器的一端与所述第一控制器电连接，所述力和扭矩传感器的另一端与所述效应板连接，所述效应板设置有夹持器，所述调节装置与所述效应板转动连接，所述信号灯与所述第一控制器电连接。该固定装置既能提供足够的刚度，又不会产生过大的弯曲应力，并且能最大限度地减小安装固定装置的位置的应变。

A fixed device for robot

【技术实现步骤摘要】
一种用于机器人的固定装置
本技术涉及机器人领域，更具体地，涉及一种用于机器人的固定装置。
技术介绍
中国专利CN208068308U，名称为“一种机器臂”，其中，第一/第二机器臂端轴与第一/第二机器臂的第一末端相套接，带动所述第一/第二机器臂绕所述第一/第二机器臂与所述第一/第二机器臂端轴的交点在与所述底座端轴相平行的平面内旋转，在此基础上，将机器臂的固定装置加载到弯曲结构上，尤其是连接部分会受到较大的压力。此外，它们的运动部件也相当重。同时，对于机器人本体的结构，由于结构复杂，多轴串联，而应力分布情况主要与物体的形状、尺寸、材料性质以及外加载荷有关，如何采用一种合理的计算方式进行应力分析和结构优化是现今要解决的一种问题。
技术实现思路
本技术为克服固定装置会导致机器人的部件连接处压力大的缺陷，提供一种用于机器人的固定装置。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种用于机器人的固定装置，包括效应板、调节装置、力和扭矩传感器、信号灯，所述效应板上设置有第一控制器，所述力和扭矩传感器的一端与所述第一控制器电连接，所述力和扭矩传感器的另一端与所述效应板连接，所述效应板设置有夹持器，所述调节装置与所述效应板转动连接，所述信号灯与所述第一控制器电连接。工作过程为：第一控制器通过力和扭矩传感器，接收夹持器上的力大小以及运动轨迹的瞬时数据，第一控制器将从力和扭矩传感器收集到的数据与预先设定的数据进行比较。若预先设定的数据与夹持器上的瞬时数据差别较大，则第一控制器将信号反馈到信号灯，信号灯亮起，提示使用者进行调节，使用者通过转动调节装置，移动效应板，从而调整夹持器的高度。进一步地，所述调节装置包括调节梁和多个平行杆，所述平行杆上有两个旋转接口，靠近所述效应板一端的旋转接口称为第一接头，另一端的旋转接口称为第二接头，所述第一接头与所述效应板连接，所述第二接头与所述调节梁连接。第一接头可以与所述效应板以铰接的方式连接，方便调整所述效应板的高度或平行杆与地面的角度。进一步地，所述固定装置还包括电阻应变片和数据采集测试系统，所述电阻应变片与第一接头和第二接头连接，所述数据采集测试系统与所述电阻应变片电连接。采用电阻应变片方法获取机器人各种负载、各种姿态下各主要受力杆件处的应力分布。采用数值解法对机器人本体进行理论计算应力分布并建立模型：数值解法中最常用的为有限元法，目前主流的有限元软件有Ansys、Abaqus、Hypermesh、Comsol等，通过上述软件进行有限元建模，对单个零件建立有限元模型，定义材料属性，施加载荷边界，建立各个零件的连接，求解应力分布。其中建模中还需要借助Ansys中Workbench模块对零件局部进行几何清理。最后将实验获取的各关节处载荷施加到对应的机器人仿真模型中，计算机器人本体的应力分布情况，与实验测试结果进行对比，指导仿真模型修改优化，获得对应机器人准确的有限元模型。进一步地，所述固定装置还包括多个驱动装置和数量对应的第二控制器，所述调节梁与第二控制器连接，所述驱动装置与所述第一控制器电连接，所述驱动装置上设置有第二控制器。力和扭矩力传感器与第一控制器相连，跟踪夹持器的压力。第一控制器使用有关驱动装置的瞬时位置的数据和力和扭矩传感器测量到夹持器压力的瞬时数据。第一控制器评估夹持器的运动轨迹。第一控制器处理并计算来自驱动装置的运动数据，并将信号传输到驱动装置和信号灯。第二控制器控制调节梁运动，最大限度地减小安装夹持器的位置的应变，以调整机器人的部件连接处的压力，以避免夹持器在机器人的弯曲结构处承受过大的载荷。信号灯则提醒用户正在夹持器的高度。所述调节梁设有轮毂轴承。提供承重和为控制轴的转动提供精确引导。第二控制器感应驱动装置输出的力、负载、扭矩、角位移、角速度、位移或位置。通过第一控制器计算驱动装置的所需运动。进一步地，所述平行杆在所述效应板上等间隔布置，所述驱动装置等间隔布置。使得平行杆受力均匀，驱动装置输出功率均匀。进一步地，所述驱动装置设置在基板上。使得驱动装置能够平稳的放置在地面上，保持输出数据的稳定。进一步地，控制器是PID控制器或PSD控制器。确保驱动装置两侧电磁阀的自动驱动，所有阀门都由周期性重复脉冲的宽度调制控制。进一步地，驱动装置为流体马达。即气动马达或液压马达，确保固定装置能够平稳移动以及必要的宽扭矩间隔。流体马达是旋转流体马达，以至少90°的角度旋转控制轴。流体马达有电动电磁阀。每个电控阀提供发动机的控制轴在一个方向上的旋转。使用流体马达，避免使用复杂的自动变速箱，从而能够灵活控制扭矩。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的固定装置既能提供足够的刚度，又不会产生过大的弯曲应力，并且能最大限度地减小安装固定装置的位置的应变。同时保证了固定装置运动部件重量轻，生产安装简单，固定装置运动平稳灵活，同时实现了大范围的扭矩。使用流体马达，工作介质易于长距离分布，运动方向简单改变，获得的力范围广，运动速度容易改变，自动恢复的可能性流体机制的凝固。功率质量比大，驱动平稳，且系统的固有效率高，快速性好，同时，液压驱动调速比较简单，能在很大范围内时间无级调速，控制液体流量和运动方向时，可以使机器人的轨迹重复性提高，适合运动速度较低的场合。采用数值法和实验法结合进行应力分析和结构优化。对复杂的几何形状、任意的边界条件、不均匀的材料，各种载荷分布和各种类型的结构，如杆、板、壳和块体等都能灵活地加以考虑，应用电子计算机进行运算。附图说明图1为用于机器人的固定装置的结构示意图；附图标记说明基板1、平行杆2、调节梁3、效应板4、液压马达5、第二控制器6、PID控制器7、第一接头8、第二接头9、力和扭矩传感器10、信号灯11、夹持器13。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步的说明。本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。实施例1本实施例中第一控制器设置为PID控制器7。一种用于机器人的固定装置，包括基板1、平行杆2、调节梁3、效应板4，所述基板1上设有三台所述液压马达5，呈圆形、等间隔布置，所述液压马达5上设置有第二控制器6，所述效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机器人的固定装置，包括效应板、调节装置、力和扭矩传感器、信号灯，其特征在于，所述效应板上设置有第一控制器，所述力和扭矩传感器的一端与所述第一控制器电连接，所述力和扭矩传感器的另一端与所述效应板连接，所述效应板设置有夹持器，所述调节装置与所述效应板转动连接，所述信号灯与所述第一控制器电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人的固定装置，包括效应板、调节装置、力和扭矩传感器、信号灯，其特征在于，所述效应板上设置有第一控制器，所述力和扭矩传感器的一端与所述第一控制器电连接，所述力和扭矩传感器的另一端与所述效应板连接，所述效应板设置有夹持器，所述调节装置与所述效应板转动连接，所述信号灯与所述第一控制器电连接。


2.根据权利要求1所述的用于机器人的固定装置，其特征在于，所述调节装置包括调节梁和多个平行杆，所述平行杆上有两个旋转接口，靠近所述效应板一端的旋转接口为第一接头，另一端的旋转接口为第二接头，所述第一接头与所述效应板连接，所述第二接头与所述调节梁连接。


3.根据权利要求2所述的用于机器人的固定装置，其特征在于，所述固定装置还包括电阻应变片和数据采集测试系统，所述电阻应变片与第一接头和第二接头连接，所述数据采集测试系统与所述电阻应变片电连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：樊开夫，邓锡康，刘亮洪，张文龙，周志勇，黎旭权，
申请(专利权)人：广东省东莞市质量监督检测中心，
类型：新型
国别省市：广东;44