人机交互协作机器人柔性驱动关节及其控制方法技术

本发明专利技术公开了人机交互协作机器人柔性驱动关节及其控制方法，属于机器人技术领域，本发明专利技术通过在第一关节一侧设置缓冲机构，缓冲机构使得第二关节在压缩和拉伸时得到缓冲，多个缓冲弹簧对第二关节的转动增加了柔性，同时起到保护和缓冲的作用，使得机器人关节具备一定的仿生能力，能够适应负载的变化，提高了机器人的安全性能，满足机器人的运动需要；通过在第一关节上设置限位机构，限位机构用于限制第二关节收缩和拉伸时，避免第二关节移动超过行程造成第一关节和第二关节的碰撞损伤，用户通过控制面板即可调节限位机构中限位杆的移动距离，同时用户可通过控制面板调节电机和气缸的启闭，实现人机的交互。实现人机的交互。实现人机的交互。

【技术实现步骤摘要】
人机交互协作机器人柔性驱动关节及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人
，更具体地说，它涉及人机交互协作机器人柔性驱动关节及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的发展，机器人的种类也越来越多，应用范围越来越广，目前的机器人主要有双足、四足、多足等形式，但无论何种机器人，其设计中一个不可避免的问题是关节部分的设计与制造。关节部分的设计，直接关系到整个机器人的动态性能、行走效率，因此性驱动关节已成为机器人领域中的一个重要研究方向。
[0003]目前机器人的腕部关节经常采用的是刚性连接，刚性连接具有运动精度高的优点，但是不符合仿生机械的要求，不具备良好的缓冲能力，在安全性能方面有些欠缺，很难满足实际使用要求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种半导体表面应力分布检测的装置及其检测方法，解决以下技术问题：采用刚性连接机器人的腕部关节，不具备良好的缓冲能力。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：人机交互协作机器人柔性驱动关节，包括第一关节和第二关节，所述第二关节端部安装的转动架固定安装于转动轴上，所述转动轴转动安装于第一关节端部，所述第一关节一侧设置有缓冲机构，所述缓冲机构包括两个三脚架，两个所述三脚架均通过连接轴转动安装于第一关节两侧，两个所述三脚架之间固定安装有第一连接杆，所述第一连接杆上固定安装有多个缓冲弹簧，所述第二关节一侧固定安装有两个定位板，两个定位板之间固定安装有第二连接杆，多个所述缓冲弹簧端部均固定安装于第二连接杆上；所述第一关节一侧设置有用于人机交互的控制面板。
[0006]进一步的，所述第一关节两侧对称设置有限位机构，所述限位机构的限位杆一侧固定安装有滑动杆，所述第一关节两侧均开设有滑动槽，两个所述限位机构的滑动杆分别滑动安装于两个滑动槽上，所述限位杆底部设置的限位气缸活塞杆固定连接限位杆一侧，所述限位气缸固定安装于第一关节侧壁上。
[0007]进一步的，所述转动轴一端固定安装有从动齿轮，所述从动齿轮通过齿带与主动齿轮传动连接，所述主动齿轮套设于固定轴上，所述固定轴转动安装于第一关节一侧，所述第一关节内固定安装的传动电机输出轴固定连接固定轴端部。
[0008]进一步的，所述第一关节一侧固定安装有罩体，所述从动齿轮、齿带和主动齿轮均设置于罩体内部。
[0009]进一步的，所述第二关节远离转动架一侧固定安装有旋转轴，所述第二关节内设置有用于带动旋转轴转动的旋转电机，所述旋转电机输出轴固定连接旋转轴端部，所述旋
转轴上设置有与机械手连接的安装座。
[0010]进一步的，所述控制面板内设置有与限位气缸、传动电机以及旋转电机通信连接的控制器。
[0011]一种人机交互协作机器人柔性驱动关节的控制方法，包括如下步骤：步骤一：传动电机输出轴通过固定轴带动主动齿轮转动，主动齿轮通过齿带带动从动齿轮转动，进而带动转动轴转动，转动轴通过转动架带动第二关节转动，旋转电机输出轴带动旋转轴上的安装座转动，进而通过安装座带动机械手转动，实现对机械手的转动控制；步骤二：当第二关节朝向缓冲机构一侧收缩时，第二关节上的第二连接杆压缩多个缓冲弹簧，使得第二关节在收缩时得到缓冲，当第二关节背离缓冲机构一侧拉伸时，第二关节通过第二连接杆拉伸多个缓冲弹簧，使得第二关节在拉伸时得到缓冲；步骤三：当需要对第二关节的收缩角度进行调整时，通过控制面板输入限位气缸活塞杆移动的距离，启动限位气缸，限位气缸活塞杆带动限位杆转动，限位杆带动滑动杆在滑动槽上滑动，进而调节限位杆在第一关节上的高度，从而调节第二关节的收缩角度，避免第二关节收缩时移动超过行程造成第一关节和第二关节的碰撞损伤。
[0012]与现有方案相比，本专利技术的有益效果：本专利技术通过在第一关节一侧设置缓冲机构，缓冲机构使得第二关节在压缩和拉伸时得到缓冲，多个缓冲弹簧对第二关节的转动增加了柔性，同时起到保护和缓冲的作用，使得机器人关节具备一定的仿生能力，能够适应负载的变化，提高了机器人的安全性能，满足机器人的运动需要；通过在第一关节上设置限位机构，限位机构用于限制第二关节收缩和拉伸时，避免第二关节移动超过行程造成第一关节和第二关节的碰撞损伤，用户通过控制面板即可调节限位机构中限位杆的移动距离，同时用户可通过控制面板调节电机和气缸的启闭，实现人机的交互。
附图说明
[0013]图1为本专利技术人机交互协作机器人柔性驱动关节的结构示意图。
[0014]图2为本专利技术中缓冲机构的结构示意图。
[0015]图3为本专利技术中罩体内部的结构示意图。
[0016]图中：1、第一关节；101、滑动槽；102、转动轴；103、固定轴；2、第二关节；21、旋转轴；22、转动架；23、定位板；24、第二连接杆；3、缓冲机构；31、三脚架；32、连接轴；33、第一连接杆；34、缓冲弹簧；4、限位机构；41、限位杆；42、限位气缸；5、安装座；6、罩体；7、传动电机；8、从动齿轮；9、齿带；10、主动齿轮；11、控制面板。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本专利技术限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本专利技术的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本专利技术从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
[0018]参照图1
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图3所示，本专利技术为人机交互协作机器人柔性驱动关节，包括第一关节1和第二关节2，第二关节2端部固定安装有转动架22，转动架22固定安装于转动轴102上，转动轴102转动安装于第一关节1端部，转动轴102一端固定安装有从动齿轮8，从动齿轮8通过齿带9与主动齿轮10传动连接，主动齿轮10套设于固定轴103上，固定轴103转动安装于第一关节1一侧，第一关节1内固定安装有传动电机7，传动电机7输出轴固定连接固定轴103端部，第一关节1一侧固定安装有罩体6，从动齿轮8、齿带9和主动齿轮10均设置于罩体6内部，罩体6起到了保护从动齿轮8、齿带9和主动齿轮10的作用。
[0019]具体的，第一关节1一侧设置有缓冲机构3，缓冲机构3包括两个三脚架31，两个三脚架31均通过连接轴32转动安装于第一关节1两侧，两个三脚架31之间固定安装有第一连接杆33，第一连接杆33上固定安装有多个缓冲弹簧34；第二关节2远离转动架22一侧固定安装有旋转轴21，第二关节2内设置有用于带动旋转轴21转动的旋转电机，旋转电机输出轴固定连接旋转轴21端部，旋转轴21上设置有与机械手连接的安装座5，第二关节2一侧固定安装有两个定位板23，两个定位板23之间固定安装有第二连接杆24，多个缓冲弹簧34端部均固定安装于第二连接杆24上。
[0020]第一关节1两侧对称设置有限位机构4，限位机构4包括限位杆41，限位杆41一侧固定安装有滑动杆，第一关节1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.人机交互协作机器人柔性驱动关节，包括第一关节（1）和第二关节（2），其特征在于，所述第二关节（2）端部安装的转动架（22）固定安装于转动轴（102）上，所述转动轴（102）转动安装于第一关节（1）端部，所述第一关节（1）一侧设置有缓冲机构（3），所述缓冲机构（3）包括两个三脚架（31），两个所述三脚架（31）均通过连接轴（32）转动安装于第一关节（1）两侧，两个所述三脚架（31）之间固定安装有第一连接杆（33），所述第一连接杆（33）上固定安装有多个缓冲弹簧（34），所述第二关节（2）一侧固定安装有两个定位板（23），两个定位板（23）之间固定安装有第二连接杆（24），多个所述缓冲弹簧（34）端部均固定安装于第二连接杆（24）上；所述第一关节（1）一侧设置有用于人机交互的控制面板（11）。2.根据权利要求1所述的人机交互协作机器人柔性驱动关节，其特征在于，所述第一关节（1）两侧对称设置有限位机构（4），所述限位机构（4）的限位杆（41）一侧固定安装有滑动杆，所述第一关节（1）两侧均开设有滑动槽（101），两个所述限位机构（4）的滑动杆分别滑动安装于两个滑动槽（101）上，所述限位杆（41）底部设置的限位气缸（42）活塞杆固定连接限位杆（41）一侧，所述限位气缸（42）固定安装于第一关节（1）侧壁上。3.根据权利要求1所述的人机交互协作机器人柔性驱动关节，其特征在于，所述转动轴（102）一端固定安装有从动齿轮（8），所述从动齿轮（8）通过齿带（9）与主动齿轮（10）传动连接，所述主动齿轮（10）套设于固定轴（103）上，所述固定轴（103）转动安装于第一关节（1）一侧，所述第一关节（1）内固定安装的传动电机（7）输出轴固定连接固定轴（103）端部。4.根据权利要求3所述的人机交互协作机器人柔性驱动关节，其特征在于，所述第一关节（1）一侧固定安装有罩体（6），所述从动齿轮（8）、齿带（9）和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红，
申请(专利权)人：刘红，
类型：发明
国别省市：