通过直线电机驱动的操作组件及机器人制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种通过直线电机驱动的操作组件及机器人。本实用新型专利技术的操作组件应用于机器人，所述操作组件包括动平台、静平台、以及与所述动平台和所述静平台转动连接的N个支架，其中N≥2，每一所述支架连接有一第一直线电机和一第二直线电机，所述第一直线电机用于驱动相应的所述支架相对所述第一直线电机沿直线移动，所述第二直线电机用于驱动相应的所述支架相对所述静平台转动。本实用新型专利技术的操作组件的动平台可同时移动和转动，以实现力反馈和姿态控制，且布线简单。且布线简单。且布线简单。

【技术实现步骤摘要】
通过直线电机驱动的操作组件及机器人


[0001]本技术实施例涉及机器人领域，尤其涉及一种通过直线电机驱动的操作组件及机器人。

技术介绍

[0002]主从遥操作机器人技术被广泛应用于危险空间的探索、大众娱乐、工业生产、医疗服务等领域。在遥操作机器人系统中，操作组件作为操作者与机器人之间的交互设备，向从端设备传递操作者给出的位姿、速度等信息，同时也可向操作者传递从端系统受到的力/力矩等环境信息，以使操作者具有操作临场感，可及时对从端系统的运动做有效的控制和干预。
[0003]目前应用比较广泛的机器人操作手是delta并联操作组件。delta并联操作组件通常包括动平台、静平台、以及连接在动平台和静平台之间的三条支架，其具有空间三个平动自由度以实现位置变化，并能实现力反馈。
[0004]然而现有的这种delta并联主操作手却无法进行姿态控制。

技术实现思路

[0005]本技术实施例提供一种通过直线电机驱动的操作组件，该操作组件的动平台可同时移动和转动，以同时实现力反馈和姿态控制。
[0006]本技术实施例提供一种通过直线电机驱动的操作组件，所述操作组件应用于机器人，所述操作组件包括动平台、静平台、以及与所述动平台和所述静平台转动连接的N个支架，其中N≥2，每一所述支架连接有一第一直线电机和一第二直线电机，所述第一直线电机用于驱动相应的所述支架相对所述第一直线电机沿直线移动，所述第二直线电机用于驱动相应的所述支架相对所述静平台转动。本技术方案通过第一直线电机驱动支架平动，通过第二直线电机驱动支架相对静平台转动，进而驱动与支架转动连接的动平台进行移动和/或转动，从而使得操作组件能够同时实现力反馈和姿态控制，解决了现有技术中自由度较少、且无法进行姿态控制的问题。
[0007]在一种可行的方案中，每一所述支架包括上支撑件、以及与所述上支撑件连接的第一滑杆，每一所述第一直线电机套设在一相应的所述支架的所述第一滑杆上，所述第一直线电机用于驱动相应的所述第一滑杆相对所述第一直线电机沿直线移动。通过第一滑杆与第一直线电机配合使得第一直线电机驱动第一滑杆、进而驱动支架进行移动，结构简单，平移过程稳定。
[0008]在一种可行的方案中，每一所述支架还包括与所述上支撑件固定连接的侧面支撑件，所述侧面支撑件与相应的所述第一滑杆相对并与相应的所述第一直线电机滑动连接，且所述侧面支撑件镂空设计。镂空设计的侧面支撑件有助于减轻支架的重量，提高支架的运动平稳性。
[0009]在一种可行的方案中，每一所述第一直线电机还固定连接有一第一读数头，每一
所述侧面支撑件上还固定连接有一第一光栅刻度尺，每一所述第一读数头与一相应的所述第一光栅刻度尺间隔且相对。当第一滑杆被第一直线电机驱动以相对第一直线电机移动时，与第一滑杆连接的侧面支撑件、以及与侧面支撑件连接的第一光栅刻度尺将跟随第一滑杆一起相对第一直线电机、以及与第一直线电机连接的第一读数头移动，使得第一读数头能够检测第一光栅刻度尺的移动距离，进而检测支架的移动距离。检测精度高，且体积小，结构简单。
[0010]在一种可行的方案中，每一所述侧面支撑件上固定连接有一第一滑轨，每一所述第一直线电机还固定连接有一或多个第一滑块，所述一或多个第一滑块与一相应的所述第一滑轨滑动连接。通过第一滑轨与第一滑块的配合可提高支架相对第一直线电机移动的稳定性。
[0011]在一种可行的方案中，所述静平台上转动连接有N个支撑柱，每一所述支撑柱上固定连接有一编码器，每一所述第一直线电机通过一连接件与一相应的所述支撑柱转动连接，所述编码器用于记录所述连接件相对所述静平台的转动角度。通过编码器检测连接件的转动角度，从而检测第一直线电机、支架以及动平台的相应的例如角度位置，检测精度高，且体积小，结构简单。
[0012]在一种可行的方案中，所述操作组件还包括与所述静平台固定连接的底座，所述底座连接有N个第二滑杆，每一所述第二直线电机套设在一相应的所述第二滑杆上并可在所述第二滑杆上移动。通过第二滑杆与第二直线电机配合使得第二直线电机移动、进而驱动支架转动，结构简单，转动过程稳定。
[0013]在一种可行的方案中，所述底座固定连接有N个第二光栅刻度尺，每一所述第二直线电机固定连接有一第二读数头，每一所述第二读数头与一相应的所述第二光栅刻度尺间隔并相对。当第二直线电机沿着第二滑杆移动时，第二读数头也跟随第二直线电机一起相对第二光栅刻度尺移动，进而检测第二直线电机的移动距离。检测精度高，且体积小，结构简单。
[0014]在一种可行的方案中，所述底座上固定连接有N个第二滑轨，每一所述第二直线电机还固定连接有一或多个第二滑块，所述一或多个第二滑块与一相应的所述第二滑轨滑动连接。通过第二滑轨与第二滑块的配合可提高第二直线电机移动的稳定性。
[0015]在一种可行的方案中，每一所述第二直线电机还固定连接有一第三滑轨，所述第三滑轨的长度方向垂直于相应的所述第二滑轨的长度方向，每一所述第一滑杆上滑动连接有一连杆，所述连杆的一端铰接有一或多个第三滑块，所述一或多个第三滑块与一相应的所述第三滑轨滑动连接。连杆在跟随第二直线电机沿着第二滑轨移动的同时，还通过第三滑轨和第三滑块的配合沿着第三滑轨移动，以满足支架的转动角度需求。
[0016]本技术实施例还提供一种机器人，包括前述的操作组件。所述机器人所能达到的技术效果可参考前述的操作组件的技术效果，在此不再赘述。
[0017]基于上述方案可知，本技术实施例的操作组件的支架被第一直线电机驱动以相对第一直线电机移动，且支架还被第二直线电机驱动以相对静平台转动，因此，与支架连接的动平台可进行移动和/或转动，以向操作者传递从端系统受到的力/力矩等环境信息，以使操作者具有操作临场感，可及时对从端系统的运动做有效的控制和干预，且布线简单。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为根据本技术一实施例的手术机器人的简要示意图。
[0020]图2为图1所示手术机器人的操作组件的一视角的立体结构示意图。
[0021]图3为图2所示操作组件的动平台和手柄的立体结构示意图。
[0022]图4为图2所示操作组件的动平台和手柄的爆炸图。
[0023]图5为图2所示操作组件的动平台和一支架的连接部位的局部放大图。
[0024]图6为图5所示动平台和一支架的连接部位的剖视图。
[0025]图7为图5所示动平台和一支架的连接部位的爆炸图。
[0026]图8为图2所示操作组件的一支架的一立体结构示意图，其中第一直线电机与支架连接。
[0027]图9为图2所示操作组件的一支架的一立体结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过直线电机驱动的操作组件，其特征在于，所述操作组件应用于机器人，所述操作组件包括动平台、静平台、以及与所述动平台和所述静平台转动连接的N个支架，其中N≥2，每一所述支架连接有一第一直线电机和一第二直线电机，所述第一直线电机用于驱动相应的所述支架相对所述第一直线电机沿直线移动，所述第二直线电机用于驱动相应的所述支架相对所述静平台转动。2.根据权利要求1所述的操作组件，其特征在于，每一所述支架包括上支撑件、以及与所述上支撑件连接的第一滑杆，每一所述第一直线电机套设在一相应的所述支架的所述第一滑杆上，所述第一直线电机用于驱动相应的所述第一滑杆相对所述第一直线电机沿直线移动。3.根据权利要求2所述的操作组件，其特征在于，每一所述支架还包括与所述上支撑件固定连接的侧面支撑件，所述侧面支撑件与相应的所述第一滑杆相对并与相应的所述第一直线电机滑动连接，且所述侧面支撑件镂空设计。4.根据权利要求3所述的操作组件，其特征在于，每一所述第一直线电机还固定连接有一第一读数头，每一所述侧面支撑件上还固定连接有一第一光栅刻度尺，每一所述第一读数头与一相应的所述第一光栅刻度尺间隔且相对。5.根据权利要求3所述的操作组件，其特征在于，每一所述侧面支撑件上固定连接有一第一滑轨，每一所述第一直线电机还固定连接有一或多个第一滑块，所述一或多个第一滑块与一相应的所述第一滑轨滑动连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：万永宏，徐鉷，侯海山，胡润晨，
申请(专利权)人：诺创智能医疗科技杭州有限公司，
类型：新型
国别省市：