具有改进的手臂结构的协作机器人及其控制方法技术

根据本发明专利技术一实施例的协作机器人为包括驱动部、手臂部和控制部的协作机器人，其中，所述手臂部包括第一板；连接器，其设置在所述第一板的一表面上并连接所述协作机器人和所述手臂部；第二板，其设置成在第一方向上与所述第一板间隔开以具有面对所述第一板的另一表面的一表面；载荷传感器，其设置成接触所述第一板的另一表面和所述第二板的一表面，并测量在所述第一方向上施加的荷重并将其所述荷重传送到所述控制部；至少一个支撑轴，其设置于所述第一板与所述第二板之间且沿所述第一方向延伸；以及紧抓器，其紧抓物体。其紧抓物体。其紧抓物体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的手臂结构的协作机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种协作机器人及其控制方法，更具体地，涉及一种具有改进的手臂结构的协作机器人及其控制方法，该协作机器人能够实时测量物体的荷重以改变有效载荷并准确地测量待测荷重。

技术介绍

[0002]协作机器人或合作机器人(cobot)是与人类相互作用且协作的机器人。协作机器人与现有的工业机器人的共同之处在于它们代替了人力，但是现有的工业机器人在与人接触隔离的地方执行操作，相反，协作机器人不同之处在于它在室内或靠近人类的地方执行操作。因此，协作机器人包括在操作过程中通过感知外部碰撞来停止操作的功能，以防止损坏外部物体或对人体造成伤害。
[0003]协作机器人通常包括碰撞缓和功能，以在感知碰撞时最大限度地减少对物体或操作员的损害。考虑操作场所或特性等为每个协作机器人设定有效载荷(payload；许可荷重)，并且感知到碰撞的协作机器人的操作受到所设定的有效载荷的影响。然而，当协作机器人的有效载荷设定不正确时，可能会出现以下问题。
[0004]例如，当有效载荷被设定为高于实际操作荷重时，感知到碰撞的协作机器人在与碰撞方向相反的方向上移动的距离，即，协作机器人的停止距离增加。相反，当有效载荷被设定为低于操作荷重时，协作机器人高速移动时产生的加速度或协作机器人抓握物体时产生的荷重差被识别为碰撞情况，因此协作机器人可能不必要地停止。
[0005]此外，协作机器人在操作时还会承受各种大小和方向的荷重和转矩。因此，即使当协作机器人想要仅测量在特定方向上施加的荷重，由于在其他方向上施加的荷重和转矩，协作机器人也可能无法准确地测量荷重。
[0006]此外，在协作机器人中经常用于测量荷重的载荷传感器(loadcell)的问题在于，在沿除指定竖直方向之外的其他竖直方向或旋转方向施加荷重时被损坏的风险较高。
[0007]上述
技术介绍
是专利技术人为了导出本专利技术而拥有的或在导出本专利技术的过程中获得的技术信息，不能说一定是在本专利技术申请之前已向公众公开的已知技术。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本专利技术是用于解决上述问题的专利技术，本专利技术的目的在于提供一种具有改进的手臂结构的协作机器人及其控制方法，该协作机器人能够实时测量物体的重量并将所述物体的重量反映在协作机器人中以提高稳定性。
[0010]然而，这些技术问题是示例性的，本专利技术要解决的技术问题不限于此。
[0011]技术方案
[0012]根据本专利技术一实施例的协作机器人为包括驱动部、手臂部和控制部的协作机器人，其中，所述手臂部包括第一板；连接器，其设置在所述第一板的一表面上并连接所述协
作机器人和所述手臂部；第二板，其设置成在第一方向上与所述第一板间隔开以具有面对所述第一板的另一表面的一表面；载荷传感器，其设置成接触所述第一板的另一表面和所述第二板的一表面，并测量在所述第一方向上施加的荷重并将其传送到所述控制部；至少一个支撑轴，其设置于所述第一板与所述第二板之间且沿所述第一方向延伸；以及紧抓器，其紧抓物体。
[0013]在根据本专利技术一实施例的协作机器人中，所述支撑轴的一端部可以固定于所述第一板，且其另一端部可以可移动地插入所述第二板的一侧。
[0014]在根据本专利技术一实施例的协作机器人中，所述第二板可以具有连接孔，其中插入有所述支撑轴的另一端部，所述协作机器人还可以包括直线导轨，其设置在所述连接孔中以围绕所述支撑轴的另一端部并将所述支撑轴的移动方向限制为所述第一方向。
[0015]在根据本专利技术一实施例的协作机器人中，其还可以包括阻尼器，其设置在所述支撑轴的另一端部并且限制所述支撑轴在所述第一方向上的移动距离。
[0016]在根据本专利技术一实施例的协作机器人中，当从所述载荷传感器接收到的所述物体的荷重小于或等于预设的有效载荷(payload)时，控制部将所述有效载荷改变为所述物体的荷重。
[0017]根据本专利技术一实施例的控制协作机器人的方法为控制包括驱动部、手臂部和控制部的协作机器人的方法，所述方法包括如下步骤：所述协作机器人感知物体；所述控制部控制所述驱动部来以所述手臂部紧抓物体；包括在所述手臂部中的载荷传感器测量所述物体的荷重；所述控制部判定所述物体的荷重是否超过预设的有效载荷；当所述物体的荷重小于或等于预设的有效载荷时，所述控制部将所述有效载荷改变为所述物体的荷重；以及当所述物体的荷重超过预设的有效载荷时，所述控制部将紧抓所述物体的所述手臂部的紧抓器释放。
[0018]从用于实施本专利技术的下面的详细描述、权利要求和附图中，除上述那些之外的其他方面、特征和优点将变得清楚。
[0019]有益效果
[0020]根据本专利技术一实施例的协作机器人和控制协作机器人的方法可以允许手臂部的支撑轴在待测量的荷重的方向上在预设方向上移动。因此，即使当荷重和转矩作用在各个方向上时，根据本专利技术实施例的协作机器人和控制协作机器人的方法可以准确地测量施加在待测量的方向上的荷重。
[0021]根据本专利技术的一实施例的协作机器人及控制协作机器人的方法可以通过再设定协作机器人的有效载荷来确保协作机器人的操作稳定性。
附图说明
[0022]图1概略地示出根据本专利技术一实施例的协作机器人的构成。
[0023]图2概略地示出根据本专利技术一实施例的手臂部的构成。
[0024]图3示出根据本专利技术一实施例的手臂部。
[0025]图4示出根据本专利技术一实施例的手臂部的分解透视图。
[0026]图5示出根据本专利技术一实施例的协作机器人的控制方法。
[0027]最佳实施方式
[0028]根据本专利技术一实施例的协作机器人为包括驱动部、手臂部和控制部的协作机器人，其中，所述手臂部包括第一板、连接器，其设置在所述第一板的一表面上并连接所述协作机器人和所述手臂部、第二板，其设置成在第一方向上与所述第一板间隔开以具有面对所述第一板的另一表面的一表面、载荷传感器，其设置成接触所述第一板的另一表面和所述第二板的一表面，并测量在所述第一方向上施加的荷重并将所述荷重传送到所述控制部、至少一个支撑轴，其设置于所述第一板与所述第二板之间且沿所述第一方向延伸、以及紧抓器，其紧抓物体。
具体实施方式
[0029]由于本专利技术可以进行各种变换并具有各种实施例，在附图中例示特定实施例并在说明书中详细描述。但是，应当理解，这并不是要将本专利技术限制于特定的实施例，而是包括所有落入本专利技术的思想和范围内的变换、等同物和替代物。在描述本专利技术时，即使在不同的实施例中示出，相同的组件也使用相同的标识号。
[0030]以下，参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明，在参照附图进行说明时，对相同或相当的组件标以相同的符号，并省略重复的说明。
[0031]在以下实施例中，诸如“第一”和“第二”之类的术语用于将一个组件与另一个组件区分开来的目的而没有限制意义。
[0032]在以下实施例中，单数形式的表达包括复数表达，除非上下文另有明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种协作机器人，其包括驱动部、手臂部和控制部，其中，所述手臂部包括：第一板；连接器，其设置在所述第一板的一表面上并连接所述协作机器人和所述手臂部；第二板，其设置成在第一方向上与所述第一板间隔开以具有面对所述第一板的另一表面的一表面；载荷传感器，其设置成接触所述第一板的另一表面和所述第二板的一表面，并测量在所述第一方向上施加的荷重并将所述荷重传送到所述控制部；至少一个支撑轴，其设置于所述第一板与所述第二板之间且沿所述第一方向延伸；以及紧抓器，其紧抓物体。2.根据权利要求1所述的协作机器人，其中，所述支撑轴的一端部固定于所述第一板，且所述支撑轴的另一端部可移动地插入所述第二板的一侧。3.根据权利要求2所述的协作机器人，其中，所述第二板具有连接孔，其中插入有所述支撑轴的另一端部，所述协作机器人还包括：直线导轨，其设置在所述连接孔中以围绕所述支撑轴的另一端部并将所述支撑轴的移动方向限制为所述第一方向。4.根据权利要求2所述的协作机器人，其还包括：阻尼器，其设置在所述支撑轴的另一端部并且限制所述支撑轴在所述第一方向上的移动距离。5.根据权利要求1所述的协作机器人，其中，当从所述载荷传感器接收到的所述物体的荷重小于或等于预设的有效载荷时，所述控制部将所述有效载...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪韩娜，李锺源，
申请(专利权)人：韩华株式会社，
类型：发明
国别省市：