一种多自由度平面线控机器人及线控方法技术

本发明专利技术公开了一种多自由度平面线控机器人及线控方法，属于线控机器人的技术领域。包括：基础单元，与基础单元存在连接关系的臂单元，及其与臂单元存在连接关系的线控单元；其中，基础单元和臂单元之间、臂单元和线控单元之间至少存在一个旋转自由度；所述线控单元包括：至少两组线控控制器，安装在桁架的指定位置处。通过基础单元、臂单元、线控单元之间的作用实现物体的姿态调整或/和位置转移。本发明专利技术使用平面线控机器人实现指定空间内的搬运，用时通过配置所需数量的线控控制器还可实现预定姿态的搬运。定姿态的搬运。定姿态的搬运。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度平面线控机器人及线控方法


[0001]本专利技术属于线控机器人的
，特别是涉及一种多自由度平面线控机器人及线控方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，为了在大空间内实现物体的搬运，挂轨式机器人已普及。挂轨式机器人虽然可以满足室内的搬运和必要时的空间避让，但是从结构上分析：首先需要在室内的高空配置所需的钢架及轨道，并在钢架和轨道的指定位置处设置控制器，为了满足避让需求还需配置另外的动力，驱动对应的线控控制器在轨道上有效移动。总体而言，安装难度高、空间占用面积大且动力需求高。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，提供了一种多自由度平面线控机器人及线控方法。
[0004]本专利技术采用以下技术的方案：一种多自由度平面线控机器人，包括：基础单元，与所述基础单元存在连接关系的臂单元，以及与所述臂单元存在连接关系的线控单元；其中，所述基础单元和臂单元之间、所述臂单元和线控单元之间至少存在一个旋转自由度；
[0005]所述线控单元包括：桁架，所述桁架上设置有至少两组导向件；
[0006]至少两组执行线，其活动端穿过对应的导向件并连接有连接件；所述执行线的固定端传动连接有控制器，所述控制器安装在桁架的指定位置处；通过基础单元、臂单元、线控单元之间的作用实现物体的姿态调整或/和位置转移。
[0007]在进一步的实施例中，所述基础单元包括：基座；
[0008]所述臂单元包括：连接于所述基座的机械臂。
[0009]在进一步的实施例中，当基础单元和臂单元之间存在旋转自由度，所述基础单元还包括：
[0010]旋转机构，安装于所述基座；所述旋转机构的输出端传动连接于所述机械臂。
[0011]在进一步的实施例中，当臂单元和线控单元之间存在旋转自由度，所述臂单元还包括：
[0012]转动机构，安装在所述机械臂的末端；所述转动机构的输出端传动连接于所述桁架；所述转动机构具有自锁功能。
[0013]在进一步的实施例中，所述基座在水平面和/或垂直面上均具有至少一个移动自由度。
[0014]使用如上所述的多自由度平面线控机器人的线控方法，至少包括以下步骤：
[0015]创建关于线控机器人的工作模式，所述工作模式至少包括目标调度模式和空间转移模式；所述目标调度模式包括：关于目标物的位置转移和位姿调整；
[0016]基于基础单元、臂单元和线控单元相互之间的连接关系以及对应的内部结构，确
定当前工作区域；
[0017]判断目标物的起始位置P
s
和终点位置P
t
是否属于当前工作区域：若属于，则启动目标调度模式；反之，切换至空间转移模式，基于目标物的起始位置P
s
和终点位置P
t
转移当前空间位置，使当前工作区域依次/同时覆盖目标物的起始位置P
s
和终点位置P
t
，结合目标调度模式完成线控转移。
[0018]在进一步的实施例中，所述当前工作区域的获取流程如下：
[0019]基于线控单元的内部结构，获取桁架与机械臂的连接点与导向件之间的位置关系；
[0020]若桁架与机械臂的连接点位于任意两组导向件之间，则所述当前工作区域为部分圆面，所述圆面是以基础单元中心/连接点为圆点，导向件到基础单元中心/连接点的最大距离为半径；
[0021]若桁架与机械臂的连接点处于每组导向件之外，则所述当前工作区域为部分扇面，所述扇面的径向长度为导向件之间的最大距离；所述部分圆面和部分扇面均刨除基础单元对线控单元的干扰区域。
[0022]在进一步的实施例中，当基础单元和臂单元之间、或所述臂单元和线控单元之间存在旋转自由度时，所述空间转移模式通过移动基础单元的位置实现。
[0023]在进一步的实施例中，当基础单元和臂单元之间、所述臂单元和线控单元之间均存在旋转自由度时，所述空间转移模式包括一级空间转移模式和二级空间转移模式；
[0024]所述一级空间转移模式通过臂单元相对基础单元旋转，线控单元在空间上随之转动完成当前工作区域在空间上的旋转；
[0025]所述二级空间转移模式通过移动基础单元的位置实现。
[0026]在进一步的实施例中，还包括以下步骤：
[0027]获取当前空间区域在利用一级空间转移模式旋转一圈后的工作覆盖面S1，若P
S
,P
e
∈S1，则选用一级空间转移模式；
[0028]若P
S
∈S1,则按照一级空间转移模式、二级空间转移模式的优先级进行空间转移；反之，P
e
∈S1，则按照二级空间转移模式、一级空间转移模式的优先级进行空间转移；
[0029]则按照二级空间转移模式、一级空间转移模式的优先级进行空间转移，依次/全部覆盖起始位置P
s
和终点位置P
t
。
[0030]本专利技术的有益效果：本专利技术使用平面线控机器人实现指定空间内的搬运，用时通过配置所需数量的线控控制器还可实现预定姿态的搬运。不仅仅节省了使用空间，而且整体需要配置的部件数量大大降低，降低安装成本。使用范围广、可操作面大可满足正常的搬运需求。
[0031]并基于本申请的平面线控机器人创建了多个维度的空间调度模式，以最便捷、最快的形式完成物品空间调度。
附图说明
[0032]图1为实施例1中的具有两组执行线的线控机器人的结构示意图。
[0033]图2为实施例1中的多自由度平面线控机器人的俯视图。
[0034]图3为实施例1中的具有三组执行线的线控机器人的结构示意图。
[0035]图4为实施例2中的具有两组执行线的线控机器人的结构示意图。
[0036]图5为实施例2中的具有两组执行线的线控机器人的俯视图一。
[0037]图6为实施例2中的具有两组执行线的线控机器人的俯视图二。
[0038]图7为实施例3中的具有两组执行线的线控机器人的俯视图。
[0039]图8为实施例4的多自由度平面线控机器人的线控方法流程图。
[0040]图1至图7中的各标注为：基座1、机械臂2、桁架3、旋转机构4、控制器5、执行线6、转动轴7、滑轮8、干扰区域9、当前工作区域10、工作覆盖面11。
具体实施方式
[0041]下面结合说明书附图和实施例对本专利技术做进一步的描述。
[0042]实施例1
[0043]本实施例为解决现有的搬运机器人的安装空间大、部件多、成本高等技术问题，公开了一种多自由度平面线控机器人，如图1所示包括：基础单元、与基础单元存在连接关系的臂单元，及其与臂单元存在连接关系的线控单元。在本实施例中，臂单元和线控单元之间存在一个旋转自由度。
[0044]在进一步的实施例中，基础单元中设置有基座1，作为机器人的载体。基座1可根据需求设置为可移动的或可升降的，即基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度平面线控机器人，其特征在于，包括：基础单元，与所述基础单元存在连接关系的臂单元，以及与所述臂单元存在连接关系的线控单元；其中，所述基础单元和臂单元之间、所述臂单元和线控单元之间至少存在一个旋转自由度；所述线控单元包括：桁架，所述桁架上设置有至少两组导向件；至少两组执行线，其活动端穿过对应的导向件并连接有连接件；所述执行线的固定端传动连接有控制器，所述控制器安装在桁架的指定位置处；通过基础单元、臂单元、线控单元之间的作用实现物体的姿态调整或/和位置转移。2.根据权利要求1所述的一种多自由度平面线控机器人，其特征在于，所述基础单元包括：基座；所述臂单元包括：连接于所述基座的机械臂。3.根据权利要求2所述的一种多自由度平面线控机器人，其特征在于，当基础单元和臂单元之间存在旋转自由度，所述基础单元还包括：旋转机构，安装于所述基座；所述旋转机构的输出端传动连接于所述机械臂。4.根据权利要求2或3中任意一项所述的一种多自由度平面线控机器人，其特征在于，当臂单元和线控单元之间存在旋转自由度，所述臂单元还包括：转动机构，安装在所述机械臂的末端；所述转动机构的输出端传动连接于所述桁架；所述转动机构具有自锁功能。5.根据权利要求1所述的一种多自由度平面线控机器人，其特征在于，所述基座在水平面和/或垂直面上均具有至少一个移动自由度。6.使用如权利要求4所述的多自由度平面线控机器人的线控方法，其特征在于，至少包括以下步骤：创建关于线控机器人的工作模式，所述工作模式至少包括目标调度模式和空间转移模式；所述目标调度模式包括：关于目标物的位置转移和位姿调整；基于基础单元、臂单元和线控单元相互之间的连接关系以及对应的内部结构，确定当前工作区域；判断目标物的起始位置P
s
和终点位置P
t
是否属于当前工作区域：若属于，则启动目标调度模式；反之，切换至空间转移模式，基于目标物的起始位置P
s
和终点位置P
t
转移当前空间位置，使当前工作区域依次/同时覆盖目标物的起始位置P

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海，李松涛，陈显东，展超，
申请(专利权)人：南京智欧智能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：