一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法技术

一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法：采用拟人式布置方式设置整个6自由度主手机器人，将6自由度主手机器人的第一个关节轴垂直布置，使第一个关节在重力作用下不会产生绕垂直轴线的回转运动；将手腕3个关节机构呈腕心布置，通过对称设计或配重设计使手腕机构的质心位于腕心处并与小臂杆件交于一点；利用平行四边形机构将小臂驱动电机后移到大臂关节一侧；通过大臂驱动电机与配重以及小臂驱动电机与配重使整个主手位置机构实现重力平衡；在实施时，先做好腕部机构的重力平衡调整，然后再调整位置机构的重力平衡。本发明专利技术很好地解决了力感主手完全重力平衡问题。能够实现6自由度力感机器人的完全重力平衡，满足力雅克比方程成立条件，具有良好静态透明性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人重力平衡方法。特别是涉及。
技术介绍
(I)目前国际上已经推出的力感机器人，如美国SensAble Technologies的PHANTOM系列力感机器人和法国Haption公司的Virtuose系列力感机器人等均没有实现完全重力平衡，仅是进行了位置机构的重力平衡设计。如果主手没有完全重力平衡，表明机器人没有满足力雅克比计算前提条件，所计算出的关节力矩值存在一定的误差，将在一定程度上影响到主手机器人的力感精度。 (2)在专利号为CN102320040A的专利技术专利中，其自主调节平衡机构采用一个直流电机通过减速装置驱动和控制一个平衡滑块自动地对手臂机构进行自重补偿。考虑到腕部要作3维运动，因此其补偿效果受到不小的限制，除非腕部质心始终位于手臂上某一定点。在专利号为CN102152299A的专利技术专利中，为腕关节机构各姿态架提供动力的电机置于小臂及姿态架内部。考虑到电机的质量不容无视，因此该专利技术机构存在较大的动态惯性力，会对力感精度与力感方向造成不小的影响。在专利号为CN101623864A的专利技术专利中，其位置机构实现了重力平衡，但姿态机构没有进行重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法，其特征在于，包括如下步骤：1）采用拟人式布置方式设置整个6自由度主手机器人，将6自由度主手机器人的第一个关节轴垂直布置，并使所述的第一个关节在重力作用下不会产生绕垂直轴线的回转运动；2）将手腕3个关节机构呈腕心布置，通过对称设计或配重设计使手腕机构的质心位于腕心处并与小臂杆件交于一点；3）利用平行四边形机构将小臂驱动电机后移到大臂关节一侧；4）通过大臂驱动电机与配重以及小臂驱动电机与配重使整个主手位置机构实现重力平衡；5）在实施时，先做好腕部机构的重力平衡调整，然后再调整位置机构的重力平衡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵臣，闫帅，赵汉望，范荣芳，罗小明，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：