【技术实现步骤摘要】
本技术涉及机器人，尤其涉及一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕。
技术介绍
1、在工业机器人移动到作业对象过程中，要求工业机器人的手腕为刚性，以减小手腕的形变和振荡，从而增加变刚度手腕的定位精度以精确定位作业对象的位置。此后在与作业对象接触过程中，由于机器人和作业对象存在位姿误差，机器人与作业对象之间存在卡阻。要求工业机器人的手腕切换为柔性的，在卡阻力的作用下，自动调整机器人与作业对象之间的相对位姿，补偿位姿误差，以完成作业。所以根据机器人作业过程中的不同工序，手腕需切换为刚性手腕和柔性手腕。
技术实现思路
1、本技术的目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕。
2、为实现上述目的，本技术提供的技术方案是：一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，包括上平台、下平台、手腕关节和驱动组件，所述手腕关节包括三组支链关节、中间关节和底部关节；
3、每组所述支链关节包括上转接板、下转接板和支链关节限位块，所述上转接板一端通过旋转轴与所述上平台铰接，所述上转接板另一端和所述下转接板的一端通过旋转轴铰接串联，所述下转接板另一端通过旋转轴与所述下平台铰接；
4、所述中间关节包括中间连杆和中间关节限位块，所述中间连杆通过旋转轴与所述下平台铰接；所述底部关节包括底部连杆和底部关节限位块，所述底部连杆与通过旋转轴与所述中间连杆铰接。
5、优选的，所述驱动组件包括弹性元件、牵引绳、卷筒、电机，所述卷筒与所述电机相连，所述电机驱动所述卷筒缠绕
6、所述弹性元件的一端和所述接线柱连接，所述弹性元件的另一端和所述支链关节限位块的一端通过所述牵引绳连接，所述支链关节限位块的另一端和所述中间关节限位块通过所述牵引绳连接；所述中间关节限位块的另一端和所述底部关节限位块的一端通过所述牵引绳连接，所述底部关节限位块的另一端和所述卷筒通过所述牵引绳连接。
7、优选的，所述下平台设置下平台限位柱，所述中间连杆设置中间连杆限位柱，所述底部连杆设置底部连杆限位柱。
8、优选的，当所述卷筒缠绕所述牵引绳时，驱动所述弹性元件拉伸，所述支链关节限位块、所述中间关节限位块、所述底部关节限位块分别穿过所述下平台限位柱、所述中间连杆限位柱、所述底部连杆限位柱，分别卡死所述支链关节、所述中间关节、所述底部关节以限制关节的转动，此时所述手腕关节切换为刚性手腕。
9、优选的，当所述卷筒释放所述牵引绳时，所述弹性元件收缩，所述支链关节限位块、所述中间关节限位块、所述底部关节限位块分别退出所述下平台限位柱、所述中间连杆限位柱、所述底部连杆限位柱，所述支链关节、所述中间关节、所述底部关节恢复旋转，此时所述手腕关节切换为柔性手腕。
10、优选的，所述下转接板安装有下转接板限位，所述弹性元件通过牵引绳连接所述支链关节限位块，当所述牵引绳牵引所述支链关节限位块时，所述弹性元件伸长，所述支链关节限位块移动到所述下转接板限位柱和所述下平台限位柱之间，以卡死所述支链关节，此时，所述支链关节为刚性支链关节。
11、优选的，当所述牵引绳释放所述支链关节限位块时，所述弹性元件缩短，所述支链关节限位块退出所述下平台限位柱，所述下转接板可绕旋转轴转动，所述下转接板转动时，所述牵引绳拉伸所述弹性元件对抗所述下转接板转动，使所述支链关节产生柔性，此时所述支链关节为柔性支链关节。
12、本技术有益效果：
13、本技术能根据机器人作业过程中的不同工序，手腕可切换为刚性手腕和柔性手腕。在工业机器人移动到作业对象过程中，要求工业机器人的手腕为刚性，以减小手腕的形变和振荡，从而增加变刚度手腕的定位精度以精确定位作业对象的位置。此后在与作业对象接触过程中，由于机器人和作业对象存在位姿误差，机器人与作业对象之间存在卡阻。要求工业机器人的手腕切换为柔性的，在卡阻力的作用下，自动调整机器人与作业对象之间的相对位姿，补偿位姿误差，以完成作业。
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1.一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：包括上平台(1)、下平台(3)、手腕关节和驱动组件，所述手腕关节包括三组支链关节、中间关节和底部关节；
2.根据权利要求1所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：所述驱动组件包括弹性元件(4)、牵引绳(7)、卷筒(15)、电机(17)，所述卷筒(15)与所述电机(17)相连，所述电机(17)驱动所述卷筒(15)缠绕所述牵引绳(7)，所述上平台(1)上设置有接线柱(8)；
3.根据权利要求2所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：所述下平台(3)设置下平台限位柱(9)，所述中间连杆(12)设置中间连杆限位柱(11)，所述底部连杆(13)设置底部连杆限位柱(16)。
4.根据权利要求3所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：当所述卷筒(15)缠绕所述牵引绳(7)时，驱动所述弹性元件(4)拉伸，所述支链关节限位块(6)、所述中间关节限位块(10)、所述底部关节限位块(14)分别穿过所述下平台限位柱(9)、所述中间连杆限位柱(11)、所述底部连杆限位柱(16)，分别卡死所述支
5.根据权利要求3所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：当所述卷筒(15)释放所述牵引绳(7)时，所述弹性元件(4)收缩，所述支链关节限位块(6)、所述中间关节限位块(10)、所述底部关节限位块(14)分别退出所述下平台限位柱(9)、所述中间连杆限位柱(11)、所述底部连杆限位柱(16)，所述支链关节、所述中间关节、所述底部关节恢复旋转，此时所述手腕关节切换为柔性手腕。
6.根据权利要求3所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：所述下转接板(5)安装有下转接板限位柱(19)，所述弹性元件(4)通过牵引绳(7)连接所述支链关节限位块(6)，当所述牵引绳(7)牵引所述支链关节限位块(6)时，所述弹性元件(4)伸长，所述支链关节限位块(6)移动到所述下转接板限位柱(19)和所述下平台限位柱(9)之间，以卡死所述支链关节，此时，所述支链关节为刚性支链关节。
7.根据权利要求3所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：当所述牵引绳(7)释放所述支链关节限位块(6)时，所述弹性元件(4)缩短，所述支链关节限位块(6)退出所述下平台限位柱(9)，所述下转接板(5)可绕旋转轴转动，所述下转接板(5)转动时，所述牵引绳(7)拉伸所述弹性元件(4)对抗所述下转接板(5)转动，使所述支链关节产生柔性，此时所述支链关节为柔性支链关节。
...【技术特征摘要】
1.一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：包括上平台(1)、下平台(3)、手腕关节和驱动组件，所述手腕关节包括三组支链关节、中间关节和底部关节；
2.根据权利要求1所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：所述驱动组件包括弹性元件(4)、牵引绳(7)、卷筒(15)、电机(17)，所述卷筒(15)与所述电机(17)相连，所述电机(17)驱动所述卷筒(15)缠绕所述牵引绳(7)，所述上平台(1)上设置有接线柱(8)；
3.根据权利要求2所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：所述下平台(3)设置下平台限位柱(9)，所述中间连杆(12)设置中间连杆限位柱(11)，所述底部连杆(13)设置底部连杆限位柱(16)。
4.根据权利要求3所述的一种绳驱的刚柔切换的机器人手腕，其特征在于：当所述卷筒(15)缠绕所述牵引绳(7)时，驱动所述弹性元件(4)拉伸，所述支链关节限位块(6)、所述中间关节限位块(10)、所述底部关节限位块(14)分别穿过所述下平台限位柱(9)、所述中间连杆限位柱(11)、所述底部连杆限位柱(16)，分别卡死所述支链关节、所述中间关节、所述底部关节以限制关节的转动，此时所述手腕关节切换为刚性手腕。
5.根据权利要求3所述的一种绳驱的刚柔切换的机...
【专利技术属性】
技术研发人员：李康康，袁爱文，巢时雨，胡明芳，黄佳平，黄玉鹏，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：新型
国别省市：
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