[发明专利]具有力测量装置的机器人

权利要求书

1.一种机器人，具有机器人控制器(10)，该机器人控制器被构造和设计用于执行机器人程序；并具有机器人臂(2)，该机器人臂带有至少三个通过节肢(L1-L8)连接的关节(J1-J6)；以及具有对应于所述至少三个关节(J1-J6)的数量的驱动器(M1-M6)，其中每个驱动器(M1-M6)被设计用于调整所述至少三个关节(J1-J6)中的对应于该驱动器的关节(J1-J6)，并根据所述机器人程序自动化地或在手动操作中能通过所述机器人控制器(10)被驱动，以便自动调整对应的关节(J1-J6)，其中，所述节肢(L1-L8)中的至少一个节肢具有：

-力测量装置(14)，其被设计为，沿预先给定的方向测量所述节肢(L1-L8)上的力，

-第一结构部件，其与所述机器人臂(2)的在所述机器人臂(2)的运动关节链中直接位于该节肢(L1-L8)之前的关节(J1-J6)连接，

-第二结构部件，其与所述机器人臂(2)的在所述机器人臂(2)的运动关节链中直接位于该节肢(L1-L8)之后的关节(J1-J6)连接，和

-将所述第一结构部件(12)与所述第二结构部件(13)连接起来的支承结构(15)，该支承结构被设计为，使所述第一结构部件(12)与所述第二结构部件(13)仅在保留唯一支承自由度的条件下刚性地相连，

-其中，该唯一支承自由度被设计为，只允许沿所述力测量装置(14)被设置用于测量力的方向运动，

-其中，所述支承结构(15)被设计为，允许所述第一结构部件(12)相对于所述第二结构部件(13)垂直于在所述机器人臂(2)的运动关节链中从前置的关节(J1-J6)指向后置的关节(J1-J6)的距离直线(A)移动，

-其中，所述支承结构(15)具有四关节机构，该四关节机构具有带有第一输入关节(15.1)和第一输出关节(15.2)的第一四关节节肢(15a)和带有第二输入关节(15.3)和第二输出关节(15.4)的第二四关节节肢(15b)，其中，所述第一输入关节(15.1)和所述第二输入关节(15.3)与所述第一结构部件(12)连接，并且所述第一输出关节(15.2)和所述第二输出关节(15.4)与所述第二结构部件(13)连接，

其特征在于，所述第一四关节节肢(15a)和所述第二四关节节肢(15b)各自沿所述机器人臂(2)的节肢(L1-L7)的纵向延伸方向的长度(L)大于所述第一结构部件(12)与所述第二结构部件(13)之间的距离(B)，在该距离(B)内设置所述力测量装置(14)。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述四关节机构的关节(15.1-15.4)为弯曲关节，所述弯曲关节被设计为，仅允许所述第一结构部件(12)相对于所述第二结构部件(13)垂直于在所述机器人臂(2)的运动关节链中从前置的关节(J1-J6)指向后置的关节(J1-J6)的距离直线(A)移动，并且防止所述第一结构部件(12)相对于所述第二结构部件(13)扭转。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述四关节机构的关节(15.1-15.4)是所述第一输入关节(15.1)、所述第一输出关节(15.2)、所述第二输入关节(15.3)和所述第二输出关节(15.4)，和/或所述弯曲关节被设计为，防止所述第一结构部件(12)围绕平行于所述距离直线(A)延伸的转动轴线扭转。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述力测量装置(14)是转矩传感器(17)和其附装法兰和/或其杠杆(21.1，21.2)。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述转矩传感器(17)具有内法兰(18)，该内法兰与中间部分(22)连接，该中间部分一方面通过第一四关节节肢(15a)与所述第一结构部件(12)耦接，并且另一方面通过第二四关节节肢(15b)与所述第二结构部件(13)耦接，并且所述转矩传感器(17)具有外法兰(19)，该外法兰包括两个杠杆(21.1，21.2)，其中的第一杠杆(21.1)与所述第一结构部件(12)连接，并且另一个第二杠杆(21.2)与所述第二结构部件(13)连接。