【技术实现步骤摘要】
一种自主反馈及快速变形的机器人执行器
[0001]本专利技术属于机器人执行器的外部感知反馈并自动调节的领域，具体是涉及一种自主反馈及快速变形的机器人执行器
。
技术介绍
[0002]机器人执行器是机器人的重要组成部分，它是机器人作业的“臂膀”。
机器人在作业过程中，通常利用视觉传感器进行外部感知，然后通过执行器完成作业
。
机器人的作业水平高度依赖传感器的反馈
。
但是，这存在一些弊端，例如在需要触觉反馈的场合，视觉传感器往往难以提供精确的信息反馈
。
例如，当机器人执行器需要感知外部接触面的倾斜度或者感知行程是否匹配时，视觉传感器往往难以提供有效信息
。
以上问题，很大程度上限制了机器人的应用
。
技术实现思路
[0003]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种自主反馈及快速变形的机器人执行器
。
执行器可自主感知并反馈接触面的形状和接触压力，以此实现对接触面形状的顺应作业，同时可以自主调整工作行程
。
用于机器人作业时，实时反馈机器人的外部接触面的形状和接触压力，并据此自动改变执行器的形状，自动顺应外部接触面的形状，同时可以自动调整执行器的工作行程
。
这可以有效解决机器人作业时，触觉感知受限的问题
。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术的技术方案是：本专利技术机器人包括安装在臂端的执行器，所述执行器用于在机器人臂作业时对外部接触...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种自主反馈及快速变形的机器人执行器，其特征在于：所述的执行器
(0)
包含了壳体
(1)、
位于壳体
(1)
内的倾斜调节结构
(2)、
缩短调节结构
(3)、
伸长调节结构
(6)
以及分别位于壳体
(1)
前后端的传动杆件
(4)、
调节板
(5)
；壳体
(1)
的后部内设置有调节腔
(101)
，调节腔
(101)
后端经壳体
(1)
后端面的通孔和外界大气连通；壳体
(1)
的前部内设置有多个圆柱孔
(102)
和一个导向孔
(103)
，导向孔
(103)
位于中心，多个圆柱孔
(102)
位于导向孔
(103)
的周围且沿周向间隔均布，多个圆柱孔
(102)
以每两个对称布置在壳体
(1)
中心轴向两侧的圆柱孔
(102)
为一对而分为多对，圆柱孔
(102)
和导向孔
(103)
的前端均贯穿出壳体
(1)
前端面，圆柱孔
(102)
的后端连通于调节腔
(101)
；调节腔
(101)
内从前到后依次安装有倾斜调节结构
(2)
和调节板
(5)
，倾斜调节结构
(2)
前端部伸入到各个圆柱孔
(102)
中，调节板
(5)
仅能在调节腔
(101)
内轴向移动而无法旋转移动；壳体
(1)
的中部内设有中心腔
(104)
，中心腔
(104)
后端连通于调节腔
(101)
，中心腔
(104)
中安装有缩短调节结构
(3)
和伸长调节结构
(6)
，缩短调节结构
(3)
和伸长调节结构
(6)
的一端伸出中心腔
(104)
后再贯穿过倾斜调节结构
(2)
后和调节板
(5)
连接；传动杆件
(4)
位于壳体
(1)
的前端用于接触输出作用压力，且传动杆件
(4)
其中一部分伸入到圆柱孔
(102)
和导向孔
(103)
中轴向活动，进而带动圆柱孔
(102)
中的压力变化传递到倾斜调节结构
(2)、
缩短调节结构
(3)、
伸长调节结构
(6)。2.
根据权利要求1所述的一种用于自主反馈及快速变形的机器人执行器传动过程的实时预警与调节装置，其特征在于：所述的传动杆件
(4)
包括撞击盘
(401)、
多个传动柱
(402)、
多个隔离柱
(403)、
导向柱
(404)
和多个导向磁铁
(405)
；撞击盘
(401)
前端面用于接触外作用表面
、
感知接收外作用表面的倾斜度；撞击盘
(401)
后端面的中心和导向柱
(404)
前端铰接，导向柱
(404)
后端可轴向移动地密封插装到导向孔
(103)
中；每个传动柱
(402)
的前端和撞击盘
(401)
后端面接触连接，每个传动柱
(402)
的前端部内嵌装有用于和磁性材料的撞击盘
(401)
磁性吸附的导向磁铁
(405)
，各个传动柱
(402)
后端可轴向移动地密封插装到各自对应的圆柱孔
(102)
中，每个圆柱孔
(102)
内的中部可轴向活动地密封插装有隔离柱
(403)
，隔离柱
(403)
在朝向前方的前端面开设盲孔作为隔离柱内腔
(407)
；所述的倾斜调节结构
(2)
和调节板
(5)
的外周面均与调节腔
(101)
的腔壁密封连接，通过以倾斜调节结构
(2)
和调节板
(5)
分隔将调节腔
(101)
从前到后依次分为空气腔
(S4)、
压力腔
(S5)、
自由腔
(S6)
；隔离柱
(403)
外周面和圆柱孔
(102)
孔壁之间密封连接，通过以隔离柱
(403)
分隔将圆柱孔
(102)
分为前方的压缩腔
(S1)
和后方的传动腔
(S2)
；所述缩短调节结构
(3)
和伸长调节结构
(6)
在装入中心腔
(104)
时，在和中心腔
(104)
后端腔壁之间形成相对密封，使得中心腔
(104)
前端腔空间形成相对独立的运动腔
(S3)。3.
根据权利要求1所述的一种用于自主反馈及快速变形的机器人执行器传动过程的实时预警与调节装置，其特征在于：所述的倾斜调节结构
(2)
包括滑动壳
(21)
和至少一个开关推杆泄压机构，滑动壳
(21)
密封装在调节腔
(101)
中且一端伸入到圆柱孔
(102)
中，开关推杆泄压机构安装在滑动壳
(21)
中；所述的滑动壳
(21)
主要由滑动壳盘体
(201)
和滑动壳柱体
(202)
构成，滑动壳盘体
(201)
的前端面固定连接有多个滑动壳柱体
(202)
，多个滑动壳柱体
(202)
以每两个对称布置在滑动壳盘体
(201)
前端面中心两侧的滑动壳柱体
(202)
为一对而分为多对，滑动壳盘体
(201)
可轴向移动地密封安装在调节腔
(101)
中，多个滑动壳柱体
(202)
分别可轴向移动地密封安装在壳体
(1)
的各个圆柱孔
(102)
中，每个滑动壳柱体
(202)
内开设有滑动壳柱体内腔
(S202)
，滑动壳柱体内腔
(S202)
的前端贯穿出滑动壳柱体
(202)
且和圆柱孔
(102)
连通；滑动壳盘体
(201)
内部安装有至少一个开关推杆泄压机构，每个开关推杆泄压机构包括一个开关推杆组件以及开设在滑动壳盘体
(201)
上的一个密封腔
(207)、
一个真空腔
(206)
，密封腔
(207)
和真空腔
(206)
沿滑动壳盘体
(201)
沿轴向从前到后依次布置且相互连通；开关推杆组件安装在密封腔
(207)
上，每个开关推杆组件包括一个开关轴
(22)
和位于开关轴
(22)
两侧的推杆
(23)
，开关轴
(22)
的两端均通过轴承可旋转地安装在密封腔
(207)
；开关轴
(22)
的两端之间从前端到后端依次设置细轴段
(221)
和密封轴段
(223)
，密封轴段
(223)
外周面和密封腔
(207)
的内壁密封配合；细轴段
(221)
所在的外周面和密封腔
(207)
的内壁之间具有环状腔，细轴段
(221)
外周一侧固定连接有径向布置的摆动杆
(222)
，摆动杆
(222)
在环状腔内可随开关轴
(22)
的细轴段
(221)
旋转摆动；摆动杆
(222)
摆动两侧的滑动壳盘体
(201)
内部均分别设置一个条形运动通道，两个条形运动通道平行布置，每个条形运动通道中均密封安装有一个推杆
(23)
，每个条形运动通道的一端和环状腔连通，另一端经各自对应的内部孔道
(204)
和滑动壳柱体内腔
(S202)
后端连通，推杆
(23)
在条形运动通道中可滑动进而推动摆动杆
(222)
摆动；每个开关推杆泄压机构的开关推杆组件中摆动杆
(222)
摆动两侧的条形运动通道分别连通到一对滑动壳柱体
(202)
各自的滑动壳柱体内腔
(S202)
后端；所述的开关推杆组件的开关轴
(22)
均设置有和滑动壳盘体
(201)
的真空腔
(206)
配合的预警泄压结构，所述的预警泄压结构包括开设在滑动壳盘体
(201)
内部的泄压通道
(205)
以及设置在开关轴
(22)
的密封轴段
(223)
上的开关轴内腔
(224)、
开关孔
(225)
；开关轴
(22)
的密封轴段
(223)
在朝向真空腔
(206)
端面开设有开关轴内腔
(224)
，开关轴内腔
(224)
和真空腔
(206)
直接连通，开关轴
(22)
的密封轴段
(223)
中部侧壁开设有多个沿同一圆周均布的开关孔
(225)
，每个开关孔
(225)
的内端和开关轴内腔
(224)
连通，每个开关孔
(225)
的外端被滑动壳盘体
(201)
的密封腔
(207)
壁面密闭，多个开关孔
(225)
所在圆周上任意一处的密封腔
(207)
壁面上开设和真空腔
(206)
连通的泄压通道
(205)。4.
根据权利要求1所述的一种用于自主反馈及快速变形的机器人执行器传动过程的实时预警与调节装置，其特征在于：所述的缩短调节结构
(3)
包括调节轴
(31)
和调短组件
(33)
；调节轴
(31)
位于壳体
(1)
的中心轴线上，调节轴
(31)
一端伸入位于中心腔
(104)
内，调节轴
(31)
另一端穿出中心腔
(104)
伸入到调节腔
(101)
中又穿过倾斜调节结构
(2)
和调节板
(5)
的中心孔螺纹套装连接；调节轴
(31)
中部在穿设过中心腔
(104)
时和中心腔
(104)
后端的内壁之间密封连接
、
且通过轴承
(32)
可旋转地支撑连接，使得中心腔
(104)
前部形成相对封闭的运动腔
(S3)
，运动腔
(S3)
内的调节轴
(31)
内部安装调短组件
(33)
；位于倾斜调节结构
(2)
和调节板
(5)
之间的压力腔
(S5)
内的调节轴
(31)
外周壁上开设有径向的流体孔
(3109)
，调节轴
(31)
内部中心轴向开设有中心流体孔道
(3108)
，中心流体孔道
(3108)
后端经流体孔
(3109)
和压力腔
(S5)
连通，前端连通到调短组件
(33)
内进而驱动调短组件
(33)
带动调节轴
(31)
旋转运动，进而带动调节板
(5)
和传动杆件
(4)
的向后端移动实现缩短
。5.
根据权利要求4所述的一种用于自主反馈及快速变形的机器人执行器传动过程的实
时预警与调节装置，其特征在于：所述的调节轴
(31)
整体呈阶梯轴结构，且从前端到后端依次分为末端段
(3101)、
离合段
(3102)、
阀轴段
(3103)、
长轴段
(3104)、
螺纹段
(3105)
的五段；螺纹段
(3105)
设置有外螺纹，螺纹段
(3105)
的外螺纹通过螺纹套装在调节板
(5)
的中心孔中；长轴段
(3104)
前部通过轴承
(32)
可旋转地套装在中心腔
(104)
后端中，长轴段
(3104)
内部中心轴向开设有中心流体孔道
(3108)
，靠近螺纹段
(3105)
处的长轴段
(3104)
后端开设有流体孔
(3109)
；阀轴段
(3103)
密封地套装在中心腔
(104)
中，阀轴段
(3103)
内部设置和中心流体孔道
(3108)
前端连通的内腔和流道，离合段
(3102)
在靠近阀轴段
(3103)
的后端设置有条形通槽，阀轴段
(3103)
内腔和流道以及离合段
(3102)
的条形通槽中安装有调短组件
(33)。6.
根据权利要求4所述的一种用于自主反馈及快速变形的机器人执行器传动过程的实时预警与调节装置，其特征在于：所述的调短组件
(33)
包括大单向阀
、
小单向阀和拨杆轴套
(3301)
；所述的调节轴
(31)
的阀轴段
(3103)
中心沿轴向从前端到后端依次开设有小腔
(3106)、
大腔
(3107)
，小腔
(3106)
和大腔
(3107)
同轴连通，大腔
(3107)
和中心流体孔道
(3108)
连通；所述的调节轴
(31)
的离合段
(3102)
在靠近阀轴段
(3103)
的后端中间开设有上下贯通的条形通槽
(3110)
，条形通槽
(3110)、
小腔
(3106)
和大腔
(3107)
构成的空间内安装有仅允许从后向前导通的大单向阀，大单向阀内安装有仅允许从前向后导通的小单向阀，离合段
(3102)
在靠近末端段
(3101)
的端部设有外凸缘，外凸缘和条形通槽
(3110)
之间的离合段
(3102)
上活动套装有拨杆轴套
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