【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人，具体涉及一种机器人重力补偿装置及方法。
技术介绍
1、在当今自动化生产制造领域，并联机器人有着举足轻重的作用，常用于零件筛选、移载、装配，增减材制造等领域，在此类运用过程中通常涉及机器人负载平台上载荷增加与减少的过程，传统并联机器人通过配置大功率电机来抵抗负荷，但这造成电机负载过大，电机服役寿命短，且大功率大负载电机价格昂贵，因此部分机器人会加设重力补偿机构。
2、传统的机器人重力补偿机构一般用于移载设备、位置保持设备、以及云台中，通常在机器人的承载平台周侧使用弹簧、配重块实现重力补偿，但单一的弹簧或配重块进行重力补偿范围有限，无法满足移载过程中引起的大范围负载变化，因此在移载设备设计中不得不限制移载作业负载范围，一旦负载过大，超越了设备所能承受的负载最大额定值，此时设备的控制电机处于高负载的工作状态，很大程度的造成控制电机的损坏，影响设备的正常使用。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种机器人重力补偿装置及方法，能够实现机器人在一定范围内的负载重量的自动补偿，保证机器人始终在低负载状态下工作，延长使用寿命。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种机器人重力补偿装置及方法，包括承载平台，所述承载平台周侧布设有多个重力补偿机构，所述重力补偿机构包括：
4、第一驱动部件，具有第一转轴，所述第一驱动部件用于为所述第一转轴提供第一转动方向的驱动力；
5、摆臂，其一端套装固定
6、第二驱动部件，具有第二转轴，所述第二转轴与所述第一转轴平行，所述第二驱动部件用于为所述第二转轴提供第二转动方向的驱动力，并且所述第二转动方向与所述第一转动方向相反；
7、传动组件，设置在所述第一驱动部件与所述第二驱动部件之间，所述传动组件的输入端与所述第二转轴连接，所述传动组件的输出端与所述第一转轴连接，所述传动组件用于将所述第二转轴上的转动力传递给第一转轴；
8、重力监测单元，具有监测端和控制端，所述监测端设置在所述第一转轴上，用于获取所述第一转轴承受的扭矩力，所述控制端与所述第二驱动部件电连接，用于根据所述第一转轴的扭矩力大小实现对第二转轴转动力的调节。
9、优选的，所述第一驱动部件包括第一电机和第一转轴，所述第一电机通过电机座固连在支撑座上，所述第一电机的输出轴与所述第一转轴同轴，所述第一电机的输出轴上通过固定环一与所述第一转轴固定连接，所述摆臂的一端套装固定在所述第一转轴远离固定环一的一端。
10、优选的，所述第二驱动部件包括配重气缸和第二转轴，所述配重气缸的输出端通过气缸座与安装块固连，所述安装块套装固定在所述第二转轴上。
11、优选的，所述传动组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套装固定在所述第一转轴上，所述第二齿轮套装固定在所述第二转轴上，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，所述第一转轴穿过所述第一齿轮与所述摆臂固连，并且所述摆臂与所述第一齿轮的侧壁固连。
12、优选的，所述第一齿轮与所述第二齿轮的模数m相同，齿数z不同，并且所述第一齿轮与所述第二齿轮的中心距l恒定，所述第一齿轮的齿数为z1，所述第二齿轮的齿数为z2，z1和z2满足公式：
13、优选的，所述配重气缸为三轴气缸，所述配重气缸上还设置有配重加载部，所述配重加载部包括多个重量型号的第一配重块，所述第一配重块与所述配重气缸的外壁可拆卸连接。
14、优选的，所述第二驱动部件包括第二转轴，所述第二转轴与所述支撑板转动连接，所述第二转轴上套装固定有连接块，所述连接块背离所述支撑板的一侧固连有导杆，所述导杆上滑动连接有第二配重块，所述第二配重块一侧铰接有推杆，所述推杆背离所述第二配重块的一端铰接在转动臂的一端，所述转动臂的另一端套装固定在第二电机的输出轴上，所述第二电机与所述连接块固连。
15、优选的，所述重力监测单元包括处理器和扭矩监测器，所述处理器与所述扭矩监测器和第二驱动部件电连接，所述扭矩监测器设置在所述第一转轴与所述第一电机的输出轴之间，所述第一电机的输出轴通过固定环一与所述扭矩监测器固连，所述扭矩监测器背离所述固定环一的一侧通过固定环二与所述第一转轴固连。
16、优选的，所述摆臂与所述承载平台之间还设置有连杆，所述连杆的一端与所述摆臂背离第一转轴的一端转动连接，所述连杆的另一端与所述承载平台转动连接。
17、上述一种机器人重力补偿装置的使用方法，包括如下步骤：
18、当承载平台受到重力加载后，承载平台加载的重力通过连杆传递给摆臂，使得摆臂受到逆时针方向的加载力，启动第一驱动部件为第一转轴提供转动力，使得第一转轴顺时针方向转动，此时第一转轴带动摆臂转动，摆臂通过连杆为承载平台提供承载力，实现承载平台对重物的托举，与此同时利用重力监测单元对第一转轴进行扭矩检测；
19、当重力监测单元监测到第一转轴的扭矩大于预设值时，此时启动第二驱动部件，第二驱动部件为第二转轴提供逆时针的转动力，使得第二转轴通过传动组件为第一转轴提供顺时针的转动力矩，加载在第一转轴上的顺时针方向的扭矩与受到承载平台的逆时针方向的扭矩相互抵消，平衡摆臂受到的加载力。
20、与现有技术相比，本专利技术的一种机器人重力补偿装置及方法，具有以下有益效果：
21、本专利技术在承载平台加载时通过第一驱动部件为第一转轴提供驱动力，使得第一转轴通过带动摆臂转动，让摆臂推动连杆实现承载平台对重物托举，与此同时重力监测单元会对第一转轴的扭矩力监测，当监测到的第一转轴的扭矩力大于预设值，此时第二驱动部件会通过驱动第二转轴转动，使得第二转轴通过传动组件为第一转轴提供反向的推力，保证承载平台在加载的过程中，能够实现机器人在一定范围内对摆臂进行负载重量的自动补偿，保证机器人始终在低负载状态下工作，延长机器人的使用寿命。
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1.一种机器人重力补偿装置，包括承载平台(1)，所述承载平(1)台周侧布设有多个重力补偿机构，其特征在于，所述重力补偿机构包括：
2.根据权利要求1所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述第一驱动部件(3)包括第一电机(32)和第一转轴(31)，所述第一电机(32)通过电机座(33)固连在支撑座(10)上，所述第一电机(32)的输出轴与所述第一转轴(31)同轴，所述第一电机(32)的输出轴上通过固定环一(34)与所述第一转轴(31)固定连接，所述摆臂(4)的一端套装固定在所述第一转轴(31)远离固定环一(34)的一端。
3.根据权利要求1所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述第二驱动部件(5)包括配重气缸(51)和第二转轴(50)，所述配重气缸(51)的输出端通过气缸座(52)与安装块(53)固连，所述安装块(53)套装固定在所述第二转轴(50)上。
4.根据权利要求1所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述传动组件(6)包括第一齿轮(61)和第二齿轮(62)，所述第一齿轮(61)套装固定在所述第一转轴(31)上，所述第二齿
5.根据权利要求4所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述第一齿轮(61)与所述第二齿轮(62)的模数m相同，齿数z不同，并且所述第一齿轮(61)与所述第二齿轮(62)的中心距L恒定，所述第一齿轮(61)的齿数为z1，所述第二齿轮(62)的齿数为z2，z1和z2满足公式：
6.根据权利要求3所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述配重气缸(51)为三轴气缸，所述配重气缸(51)上还设置有配重加载部，所述配重加载部包括多个重量型号的第一配重块(7)，所述第一配重块(7)与所述配重气缸(51)的外壁可拆卸连接。
7.根据权利要求2所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述第二驱动部件(5)包括第二转轴(50)，所述第二转轴(50)与所述支撑板转动连接，所述第二转轴(50)上套装固定有连接块(54)，所述连接块(54)背离所述支撑板的一侧固连有导杆(55)，所述导杆(55)上滑动连接有第二配重块(56)，所述第二配重块(56)一侧铰接有推杆(57)，所述推杆(57)背离所述第二配重块(56)的一端铰接在转动臂(58)的一端，所述转动臂(58)的另一端套装固定在第二电机(59)的输出轴上，所述第二电机(59)与所述连接块(54)固连。
8.根据权利要求2所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述重力监测单元包括处理器和扭矩监测器(35)，所述处理器与所述扭矩监测器(35)和第二驱动部件(5)电连接，所述扭矩监测器(35)设置在所述第一转轴(31)与所述第一电机(32)的输出轴之间，所述第一电机(32)的输出轴通过固定环一(34)与所述扭矩监测器(35)固连，所述扭矩监测器(35)背离所述固定环一(34)的一侧通过固定环二(36)与所述第一转轴(31)固连。
9.根据权利要求1所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述摆臂(4)与所述承载平台(1)之间还设置有连杆(2)，所述连杆(2)的一端与所述摆臂(4)背离第一转轴(31)的一端转动连接，所述连杆(2)的另一端与所述承载平台(1)转动连接。
10.根据权利要求9所述的一种机器人重力补偿装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种机器人重力补偿装置，包括承载平台(1)，所述承载平(1)台周侧布设有多个重力补偿机构，其特征在于，所述重力补偿机构包括：
2.根据权利要求1所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述第一驱动部件(3)包括第一电机(32)和第一转轴(31)，所述第一电机(32)通过电机座(33)固连在支撑座(10)上，所述第一电机(32)的输出轴与所述第一转轴(31)同轴，所述第一电机(32)的输出轴上通过固定环一(34)与所述第一转轴(31)固定连接，所述摆臂(4)的一端套装固定在所述第一转轴(31)远离固定环一(34)的一端。
3.根据权利要求1所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述第二驱动部件(5)包括配重气缸(51)和第二转轴(50)，所述配重气缸(51)的输出端通过气缸座(52)与安装块(53)固连，所述安装块(53)套装固定在所述第二转轴(50)上。
4.根据权利要求1所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述传动组件(6)包括第一齿轮(61)和第二齿轮(62)，所述第一齿轮(61)套装固定在所述第一转轴(31)上，所述第二齿轮(62)套装固定在所述第二转轴(50)上，所述第一齿轮(61)和所述第二齿轮(62)啮合，所述第一转轴(31)穿过所述第一齿轮(61)与所述摆臂(4)固连，且所述摆臂(4)与所述第一齿轮(61)的侧壁固连。
5.根据权利要求4所述的一种机器人重力补偿装置，其特征在于，所述第一齿轮(61)与所述第二齿轮(62)的模数m相同，齿数z不同，并且所述第一齿轮(61)与所述第二齿轮(62)的中心距l恒定，所述第一齿轮(61)的齿数为z1，所述第二齿轮(62)的齿数为z2，z1和z2满足公式：
6.根据权利要求3所述的一种机器人重力补偿...
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