[发明专利]机器人设备及相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及在移动和定位元件中使用的机器人设备和方法；且特别地，但是不仅仅限于，诸如在生产或装配过程中使用的轻型取放机器人。

背景技术

机器人普遍用于操纵部件，经常替代部件的手动操纵。例如，取放机器人经常用于诸如装配线的生产过程中，以在机器之间传递部件，或相对于彼此定位部件(例如，固定器中的部件)。为了使高生产率成为可能，机器人经常以高速操作，以允许大量的部件被快速地移动和定位。取决于被移动的部件的性质和具体的移动，机器人经常可实现瞬间的循环周期。随着机器人在大量循环上准确定位部件，对部件的定位的容差可为严苛的。

为了实现高准确率，机器人典型地包括具有高度刚性的臂，以在以高速移动时减少变形。刚性的臂通常具有相对高的质量，以使得需要大功率的电机来以所期望的高速移动臂。较大的电机和诸如碳纤维臂的具有较低质量的较刚性的臂，可有助于提高速度。然而，这种机器人通常为复杂且昂贵的，并经常为效率低的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种机器人定位设备，其构造为用于将元件从初始位置移动到目标位置。

该设备可包括可接附到待移动的元件的可移动构件。

该设备可包括用于支撑可移动构件的至少一个可拉伸支撑构件。

该设备可包括用于使可移动构件重新定位的至少一个定位构件。至少一个可拉伸定位构件可构造为维持至少一个可拉伸支撑构件受拉。

至少一个可拉伸支撑构件可构造为在重新定位期间维持至少一部分可移动构件的倾角。

至少一个可拉伸支撑构件可包括多个到可移动构件的连接部，诸如在可移动构件上的多个锚定点。

至少一个可拉伸支撑构件可包括多个支撑构件。

至少一个可拉伸支撑构件可包括至少三个到可移动构件的连接部，诸如在可移动构件上的三个锚定点。

至少一个可拉伸支撑构件可包括多个可拉伸支撑构件。至少一个可拉伸支撑构件可包括至少三个可拉伸支撑构件。每个可拉伸支撑构件可包括到可移动构件的连接部中的一个。

至少一个可拉伸支撑构件可包括大致刚性的部分。至少一个可拉伸支撑构件可包括套筒部分。

该设备可构造为维持每个可拉伸支撑构件受拉。至少一个可拉伸定位构件可构造为维持每个可拉伸支撑构件受拉。该设备可构造为维持每个可拉伸支撑构件处于类似的受拉状态。

提供一种机器人定位设备，其中，至少一个可拉伸定位构件维持至少一个可拉伸支撑构件受拉可使轻型的和/或廉价的机器人定位设备成为可能。例如，可不需要诸如可压缩支撑构件的额外的支撑构件来支撑可移动构件。

提供这种具有可拉伸支撑构件和可拉伸定位构件的机器人设备可提供具有轻型移动部件的机器人设备。例如，使用可拉伸支撑和可拉伸定位构件可使得移动部件的总质量相对于包括用于受压的支撑和/或定位构件的设备能够降低。因此，该设备可需要较少的力和/或能量来提供类似的移动；和/或该设备相对于具有较重的移动部件的对应的设备，可能够更快地实施类似的移动，诸如通过需要较少的时间来加速到用类似的力的类似的速度。这种设备可比具有不可拉伸支撑构件和/或不可拉伸定位构件(诸如可压缩定位构件)的对应的设备更简单、更廉价和/或更有效。

具有可拉伸定位构件的这种设备可允许定位构件具有低的质量，例如相对于刚性定位构件降低的质量。

至少一个可拉伸定位构件可包括至少两个可拉伸定位构件。

至少一个可拉伸定位构件可包括至少两个可拉伸定位构件。

至少一个可拉伸定位构件可由三个可拉伸定位构件组成。

至少三个可拉伸支撑构件可由三个可拉伸支撑构件组成。

至少一个/每个支撑构件可构造为维持每个定位构件中的拉力。

至少一个可拉伸支撑构件中的每个和/或至少一个定位构件中的每个可构造为仅仅施加拉伸力到可移动构件。至少一个可拉伸支撑构件中的每个和/或至少一个可拉伸定位构件中的每个可构造为非压缩使用。至少一个可拉伸支撑构件中的每个和/或至少一个可拉伸定位构件中的每个可构造为仅仅拉伸使用。

该设备可进一步包括支撑结构。该支撑结构可包括支撑构件基座。该支撑结构可包括定位构件框架。

可移动构件可从支撑结构悬挂下来。可移动构件可通过至少一个可拉伸支撑构件中的每个从支撑结构悬挂下来。可移动构件可通过可拉伸定位构件中的至少一个从支撑结构悬挂下来。