一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统及方法，包括机器人本体，用于实现抓放、搬运物体或操持工具的工作；平衡缸执行装置，用于平衡重力对机器人两轴所产生的力矩，降低因重力引起的关节驱动力矩变化，安装在机器人本体上；控制装置，用于计算平衡缸执行装置承受负载，并辅助微调，与平衡缸执行装置相连。上述技术方案通过采用液压缸作为平衡缸，控制伺服电机的运动来实现动作，在整个传动机构中，利用减速机构作为第一次扭矩增大，将蜗轮蜗杆结构作为第二级扭矩增大，将两个液压油缸的配合作为第三级扭矩增大，充分发挥液压驱动方式大功率质量比的优点，结构简单，安装和拆卸方便，通过伺服电机上的力矩反馈使运动控制更精确。

【技术实现步骤摘要】
一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统及方法
本专利技术涉及工业机器人的生产制造领域，尤其涉及一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统及方法。
技术介绍
工业机器人按负载大小一般分为大，中，小三种类型，一般大型工业机器人都需要有平衡装置，平衡缸主要用来平衡重力对机器人两轴所产生的力矩，降低因重力引起关节驱动力矩变化，使机器人运动更加稳定，目前工业机器人采用弹簧平衡缸、液压平衡缸、气动平衡缸等多种方式，各有优缺点。有资料显示，重力平衡机构最简单，但只适用于载荷不变的场合，如采用配重，会使手臂的质量和惯性增加，从而使得动力学特性变坏，所需驱动力矩增加。弹簧平衡方式具有结构简单重量轻，对环境温度不敏感，调整使用方便等优点，但是弹簧刚度不能调节，故难以实现不同载荷，不同位置下的完全平衡。现有技术中工业机器人采用平衡缸多采用氮气平衡缸，这种平衡缸压力机正常工作时，平衡缸内流速较高，缸内气体不断压缩或者压缩空气经由平衡缸进气口会不断充入缸内，如处理不当容易导致平衡缸温升较高，而且为了防止缸体内高压气体的泄露，对密封、压力充注和调节方面提出了更高的要求。...

【技术保护点】
1.一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统，其特征在于，包括：/n机器人本体(1)，用于实现抓放、搬运物体或操持工具的工作；/n平衡缸执行装置，用于平衡重力对机器人两轴所产生的力矩，降低因重力引起的关节驱动力矩变化，安装在机器人本体(1)上；/n控制装置，用于计算平衡缸执行装置承受负载，并辅助微调，与平衡缸执行装置相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统，其特征在于，包括：
机器人本体(1)，用于实现抓放、搬运物体或操持工具的工作；
平衡缸执行装置，用于平衡重力对机器人两轴所产生的力矩，降低因重力引起的关节驱动力矩变化，安装在机器人本体(1)上；
控制装置，用于计算平衡缸执行装置承受负载，并辅助微调，与平衡缸执行装置相连。


2.根据权利要求1所述的一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统，其特征在于，所述机器人本体(1)包括下部机械臂(2)，所述下部机械臂(2)一端可旋转的安装在腰座(6)上，下部机械臂(2)的另一端与上部机械臂(3)的一端可相对转动的相连，上部机械臂(3)的另一端与操作端相连，所述腰座(6)底部设有底座(7)。


3.根据权利要求2所述的一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统，其特征在于，所述平衡缸执行装置包括平衡缸(4)，所述平衡缸(4)的缸体安装在下部机械臂(2)的腰部，所述平衡缸缸轴(5)与腰座(6)相连。


4.根据权利要求3所述的一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统，其特征在于，所述平衡缸执行装置还包括副油缸(9)，所述副油缸(9)的缸体通过油路(8)与平衡缸(4)的缸体相连，所述副油缸(9)的缸轴与推杆(10)一端相连，所述推杆(10)另一端与扭矩转化机构(11)的输出端相连，所述扭矩转化机构(11)的输入端与减速机构(12)输出端相连，减速机构(12)输入端与伺服电机(13)输出端相连。


5.根据权利要求4所述的一种混合驱动的工业机器人平衡缸系统，其特征在于，所述扭矩转化机构(11)包括蜗轮、蜗杆和齿条，所述蜗杆输入端与减速机构(12)输出端固定连接，蜗杆与蜗轮啮合，同时蜗轮与齿条啮合，所述齿条与推...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正刚，陈晓，赵祥，陈海雨，刘翠苹，秦炜，
申请(专利权)人：杭州新松机器人自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33