用于有效地移动各种物体的系统和方法技术方案

一种用于有效地移动各种物体的系统和方法。公开了一种可编程运动系统，其包括动态末端执行器系统。动态末端执行器系统包括末端执行器，末端执行器通过动态联接器联接到可编程运动系统，其中动态联接器使得末端执行器的至少一部分可相对于末端执行器的另一部分旋转。少一部分可相对于末端执行器的另一部分旋转。少一部分可相对于末端执行器的另一部分旋转。

【技术实现步骤摘要】
用于有效地移动各种物体的系统和方法
[0001]本申请是申请号为201880016699.7，申请日为2018年3月5日，专利技术名称为“用于有效地移动各种物体的系统和方法”的分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请要求2017年3月6日递交的美国临时专利申请系列No.62/467,509的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。


[0004]本专利技术一般涉及可编程运动系统，尤其涉及用于诸如物体分类的物体处理的可编程运动装置(例如，机器人系统)的末端执行器。

技术介绍

[0005]例如，用于机器人系统的末端执行器可以在某些应用中用于选择和抓取物体，然后非常快速地将所获取的物体移动到新的位置。设计用来在移动期间牢固地抓住物体的末端执行器可能存在限制，该限制关于它们如何快速且容易地从混杂的不同物体中选择和抓取物体。相反，可以快速且容易地从混杂的不同物体抓住所选物体的末端执行器可能存在限制，该限制关于它们在快速移动期间如何牢固地抓住所获取的物体，特别是在快速加速和减速(包括角度的和线性的)期间。尽管运动系统可以采用任何抓握规划，但是有时会发生，例如，物体从一个点被抬起，在这个点上，该物体最终在末端执行器上呈现不平衡负载。例如，如果物体有不均匀的重量分布，这可能出现，该不均匀的重量分布从物体的目测中看不出来。
[0006]许多末端执行器采用真空压力来获取和固定物体，以便通过铰接臂运输或后续操作。用于获取和固定物体的其他技术采用静电吸引、磁吸引、用于穿透例如织物物体的针、挤压物体的指状物、勾住和提升物体突出部分的钩子、以及在物体的开口中扩张的夹头及其他技术。通常，末端执行器被设计为单个工具，例如夹具、焊接机或喷漆头，并且该工具通常是为满足特定需求而设计的。
[0007]然而，仍然需要一种可编程运动系统中的末端执行器，其可以选择并抓住各种各样的物体中的任何一个，然后当初始抓握呈现不平衡负载时，将所获取的物体非常快速地移动到新位置。

技术实现思路

[0008]根据实施例，本专利技术提供了一种可编程运动系统，其包括动态末端执行器系统。动态末端执行器系统包括末端执行器，末端执行器通过动态联接器联接到可编程运动系统，其中动态联接器设置为末端执行器的至少一部分可相对于末端执行器的另一部分旋转。
[0009]根据另一个实施例，本专利技术提供了一种可编程运动系统，其包括动态末端执行器系统，该动态末端执行器系统包括末端执行器，该末端执行器包括连接到可编程运动系统的第一部分，以及通过动态联接器联接到第一部分的第二部分，使得末端执行器在所持物
体的负载下，末端执行器的第二部分可以相对于末端执行器的第一部分旋转。
[0010]根据另一实施例，本专利技术提供了一种提供可编程运动系统的方法，该可编程运动系统包括用于抓取和移动物体的动态末端执行器系统。该方法包括以下步骤：提供动态末端执行器，其包括联接到可编程运动系统的第一部分，以及通过动态联接器联接到第一部分的第二部分；获得物体；并且在末端执行器在所持物体的负载下，允许末端执行器的第二部分相对于末端执行器的第一部分旋转。
附图说明
[0011]参考附图可以进一步理解以下描述，其中：
[0012]图1示出了根据本专利技术实施例的可编程运动系统的说明性示意图；
[0013]图2示出了根据本专利技术实施例的动态末端执行器系统的说明性示意图；
[0014]图3示出了图2的动态末端执行器系统的分解图的说明性示意图；
[0015]图4A
‑
4H示出了各种实施例的用于本专利技术的动态末端执行器系统的旋转轴承系统的说明性示意图；
[0016]图5示出了根据本专利技术另一个实施例的动态末端执行器系统的说明性示意图；
[0017]图6示出了根据本专利技术另一实施例的动态末端执行器系统的说明性示意端视图；
[0018]图7示出了图6沿着其线7
‑
7截取的动态末端执行器系统的示意性侧视剖视图；
[0019]图8A
‑
8D示出了根据本专利技术的一个实施例的动态末端执行器系统在位于末端执行器上吸住、提升和允许末端执行器上的负载旋转的不同阶段说明性示意图；
[0020]图9A和9B示出了根据本专利技术另一个实施例的动态末端执行器系统在允许末端执行器上的负载旋转的不同阶段的说明性示意图；和
[0021]图10示出了根据本专利技术进一步实施例的动态末端执行器系统的部分的说明性示意图。
[0022]示出的附图仅用于说明目的。
具体实施方式
[0023]如果抓住并抬起的物体有不均匀重量分布，特别是从物体的目测中看不出来的，则在移动时，物体与末端执行器分离的可能性将会更高。虽然某些解决方案可能包括将物体放回原位并将末端执行器重新定位在物体上，但这些步骤需要花费一些时间来处理。其他系统可能使用运动规划系统(例如，机器人系统)将末端执行器和物体一起移动到试图减小末端执行器上的负载的位置，但是这样的系统通常需要复杂的传感器系统来快速检测何时负载不平衡，以及何时负载平衡。
[0024]根据多个实施例，本专利技术提供了一种可编程运动系统，其包括动态末端执行器系统。动态末端执行器系统包括末端执行器，末端执行器通过动态联接器联接到可编程运动系统，其中动态联接器设置末端执行器可相对于可编程运动系统自由旋转。例如，末端执行器在所持物体的负载下，并且在没有关于可编程运动系统的任何有源电机的帮助下，末端执行器可以相对于可编程运动系统旋转。
[0025]例如，图1示出了根据本专利技术实施例的可编程运动系统10，其包括机器人系统，该机器人系统具有基座12、铰接臂部分14和动态末端执行器系统11，动态末端执行器系统11
包括附接的末端执行器18。如图2进一步所示，动态末端执行器系统11可借助附接机构20附接到可编程运动系统10的铰接臂14，该附接机构诸如螺纹、弹簧保持器扣环或例如球窝装置的弹簧负载附接构件。根据本专利技术的各种实施例，动态末端执行器系统包括旋转轴承系统和第二部分16，该旋转轴承系统旋转地连接第一部分22(其相对于附接到铰接臂的附接机构20保持固定)，该第二部分16允许相对于第一部分22旋转。
[0026]特别地，动态末端执行器系统11的第二部分16可以如A所示旋转，并且在某些实施例中，即使动态末端执行器系统的第一部分22沿如B所示的相反方向旋转，第二部分也可以相对于动态末端执行器系统的第一部分22自由旋转。当动态末端执行器系统的第二部分16旋转时，通过轴24联接到动态末端执行器系统的下部的末端执行器18也旋转，该轴24例如可以向末端执行器18提供真空源。
[0027]参考图3，末端执行器系统11的第一部分22和第二部分16可以通过旋转轴承系统28连接在一起，该旋转轴承系统28例如可以包括任何径向深沟球轴承、四触点球轴承、圆锥滚子轴承对、圆柱滚子轴承或实心衬套等。旋转轴承系统28可包括轴承30，并且在其内部27处附接到如第一部分22上的柱26，使得动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于可编程运动装置的动态末端执行器系统，所述动态末端执行器系统包括末端执行器，所述末端执行器通过动态联接器联接到可编程运动装置，其中，动态联接器包括旋转轴承，并且使得末端执行器的至少第一部分能够相对于末端执行器的第二部分旋转360度，其中，末端执行器在其抓取端部包括末端执行器开口，通过所述末端执行器开口提供真空压力以吸住物体，其中，第一部分在其内部包括第一部分轴，第二部分在其内部包括第二部分轴，并且第一部分轴和第二部分轴共线。2.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器的旋转轴承包括径向深沟球轴承。3.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，所述末端执行器包括柔性波纹管。4.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，末端执行器开口与远离末端执行器的真空源耦合。5.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，真空压力通过第一部分轴提供给末端执行器开口。6.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，动态联接器使得末端执行器的第一部分能够相对于末端执行器的第二部分自由旋转。7.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，动态联接器包括阻尼源以用于提供阻尼力，所述阻尼力阻止末端执行器的第一部分相对于末端执行器的第二部分旋转。8.根据权利要求7所述的动态末端执行器系统，其中，阻尼源还设置为主动控制末端执行器的第一部分相对于末端执行器的第二部分的旋转位置。9.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，所述系统还包括位置检测系统，所述位置检测系统用于监测末端执行器的第一部分相对于末端执行器的第二部分的旋转位置。10.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器的旋转轴承包括四触点球轴承。11.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器的旋转轴承包括圆锥滚子轴承对。12.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器的旋转轴承包括圆柱滚子轴承。13.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器的旋转轴承包括实心衬套。14.根据权利要求5所述的动态末端执行器系统，其中，真空压力通过第一部分轴和第二部分轴提供给末端执行器开口。15.根据权利要求1所述的动态末端执行器系统，其中，真空吸盘与第一部分轴连接。16.一种用于可编程运动装置的动态末端执行器系统，所述动态末端执行器系统包括末端执行器，所述末端执行器通过动态联接器联接到可编程运动装置，其中，动态联接器包括径向深沟球轴承、四触点球轴承、圆锥滚子轴承对、圆柱滚子轴承，或实心衬套中的任一种，并且所述动态联接器使得末端执行器的至少第一部分能够相对于末端执行器的第二部分旋转360度，其中，末端执行器在其抓取端部包括末端执行器开口，通过所述末端执行器
开口提供真空压力以吸住物体，其中，第一部分在其内部包括第一部分轴，第二部分在其内部包括第二部分轴，并且第一部分轴和第二部分轴共线。17.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，真空压力通过第一部分轴提供给末端执行器开口。18.根据权利要求17所述的动态末端执行器系统，其中，真空压力通过第一部分轴和第二部分轴提供给末端执行器开口。19.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，所述末端执行器包括柔性波纹管。20.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，末端执行器开口与远离末端执行器的真空源耦合。21.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器包括联接到第一部分轴的径向深沟球轴承。22.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器包括联接到第一部分轴的四触点球轴承。23.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器包括联接到第一部分轴的圆锥滚子轴承对。24.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器包括联接到第一部分轴的圆柱滚子轴承。25.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，所述动态联接器包括联接到第一部分轴的实心衬套。26.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，真空吸盘与第一部分轴连接。27.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，动态联接器使得末端执行器的第一部分能够相对于末端执行器的第二部分自由旋转。28.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，动态联接器包括阻尼源以用于提供阻尼力，所述阻尼力阻止末端执行器的第一部分相对于末端执行器的第二部分旋转。29.根据权利要求28所述的动态末端执行器系统，其中，阻尼源还设置为主动控制末端执行器的第一部分相对于末端执行器的第二部分的旋转位置。30.根据权利要求16所述的动态末端执行器系统，其中，所述系统还包括位置检测系统，所述位置检测系统用于监测末端执行器的第一部分相对于末端执行器的第二部分的旋转位置。31.一种用于可编程运动装置的动态末端执行器系统，所述动态末端执行器系统包括末端执行器，所述末端执行器通过动态联接器联接到可编程运动装置，其中，动态联接器使得末端执行器的至少第一部分能够相对于末端执行器的第二部分旋转360度，其中，末端执行器在其抓取端部包括末端执行器开口，通过所述末端执行器开口提供真空压力以吸住物体，其中，第一部分包括在其内部的第一部分轴，第二部分包括在其内部的第二部分轴，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：伯克希尔格雷运营股份有限公司，
类型：发明
国别省市：