[发明专利]可重构机器人末端执行器组件

说明书

技术领域

本公开涉及可重构机器人末端执行器组件。

背景技术

机器人末端执行器被用于多种制造工艺中来执行对指定工件的作业。末端执行器可包括具有末端工具的工具模块，末端工具根据设计可以夹持、运输、取向和释放工件。某些末端执行器包括主臂，其根据需要由物料处理机器人抓握和移动。末端执行器的支臂从主臂向外延伸。多个分支从支臂径向向外延伸，以形成工具模块阵列。

各个工具模块和末端工具可在执行作业任务之前手动调节到期望的位置和取向。这样的末端执行器可便于制造工艺。但是，传统的用于相互连接多个支臂和分支以及用于将功率按一定路线引导到末端工具的设计相对于包装尺寸、可调节性和重量来说可能仍然不够理想。

发明内容

本文公开的末端执行器组件旨在通过使用重量轻的串联分支关节组件，一定程度上解决前述问题，串联分支关节组件的每一个利用一对具有相应手柄的凸轮锁。该对凸轮锁形成能够相对快速地锁定/解锁并且再定位末端执行器组件的多个分支的偏心关节。

末端执行器组件可包括具有致动器的配置工具。致动器可被用于直接接合凸轮锁手柄和每一个串联分支关节组件的两个分支关节。配置工具自动地释放凸轮锁，并且之后关于指定支臂旋转和/或线性地定位分支关节，其中由工件的设计确定特定配置。

另外，还可包括柔性裙状组合件，其将气动管或其他柔性导管按一定路线引导到末端工具中的每一个。与现有组合件不同，本发明的柔性裙状组合件实现此而无需承载分支的结构载荷。

在结合附图时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从后面实现本发明的最佳模式中的一些和其他实施例的详细描述变得显而易见。

附图说明

图1是具有根据本公开的多个可配置工具模块和配置工具的可重构末端执行器组件的示意性平面示图。

图2是图1的末端执行器组件的分支部分的示意性立体示图。

图3是图2中所示的示例性串联分支关节组件的示意性立体示图。

图3A是可与图3的串联分支关节组件一起使用来结合单独的偏心分支关节的柔性卡入式套筒的示意性立体示图。

图4是图1中所示的配置工具的示例性实施例的示意性平面示图。

图5是可与图1的可重构末端执行器组件一起使用的柔性裙状组合件的示意性侧示图。

图6是图5中所示的柔性裙状组合件的示意性平面示图。

具体实施方式

参照附图，其中在全部附图中，相似的附图标记指代相似的部件，可重构末端执行器组件10示意性地显示在图1中。末端执行器组件10包括主臂12，其经由T形配件15或其他适当连接器连接到具有纵向轴线11的支臂16。支臂16可具有内壁19，如图2和4中所示。主臂12可根据机器人(R)14的需要(例如通常在制造设施中用于物流目的的类型的多轴线物料处理机器人)定位在笛卡尔(xyz)参照系(即自由空间)中的任何位置。如本领域很容易理解的，这样的机器人14可编程、固定到静止或可动基底并且配置为根据需要关于工件(WP)定位主臂12。

末端执行器组件10的支臂16通过T形配件15关于主臂12正交地延伸，并且对多个分支18提供必要的横向结构支撑。分支18中的每一个支撑工具模块20，其中每一个工具模块20包括末端工具22。分支18可以悬臂方式附接到支臂16。如本文所述，具有附接的工具模块20的分支18是可动的，并且因而可根据需要布置为允许末端工具22附接到工件(WP)或以其他方式与工件相互作用，所述工件例如为一片玻璃、结构主体面板等。

与非限制性主体面板示例一致，对应的末端工具22在全部多幅附图中显示为用于固定和移动汽车或其他主体面板，而不划伤其制成的显示表面类型的气动吸盘。但是，可在本发明的预期范围内容易地预见其他末端工具22，例如夹钳、夹具、喷嘴等，并且因此末端工具22的特定构造可改变。

图1中所示的工具模块20通过线性/可旋转锁定机构24(即允许工具模块20沿关于分支18的纵向轴线13的旋转方向(箭头A)和线性方向(箭头B)锁定在位并且沿任一方向解锁以允许工具模块20关于分支18平移或旋转的任何装置或机构)连接到对应的分支18。例如Lin等的US2011/0182655(其以其全部内容以引用的方式合并在此)中公开了可适用于用作锁定机构24的示例性锁定机构。每一个分支18从支臂16的纵向轴线11径向向外延伸。接着，多个分支18通过对应的串联分支关节组件30连接到支臂16。