[发明专利]基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置

权利要求书

1.一种基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，由动作执行系统(5)、控制系统(4)和探测系统三部分构成，动作执行系统(5)与探测系统连接并由控制系统(4)控制它们运动，其特征在于：

动作执行系统(5)包括横移轴(8)、滑轨(9)、支撑座(10)、摆臂一(11)、摆臂二(12)、摆臂三(13)、探头工作组角度旋转轴(14)和探头姿态旋转轴(15)；摆臂一(11)、摆臂二(12)、摆臂三(13)依次铰接然后由摆臂一(11)与支撑座(10)连接，支撑座(10)与横移轴(8)连接，横移轴(8)在滚珠丝杆的作用下沿滑轨(9)移动，摆臂三(13)与探头工作组角度旋转轴(14)连接，探头工作组角度旋转轴(14)和探头姿态旋转轴15连接，动作执行系统(5)采用伺服电机驱动，其运动控制通过控制系统(4)实现。

2.根据权利要求1所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：控制系统(4)包括监视器(6)和控制柜(7)；监视器(6)提供控制系统(4)交互的人机界面，实时监视动作执行系统(5)的运动状态；控制柜(7)包含有柜体及安装于柜体内的工控机、运动控制卡和伺服驱动系统，用以保证对动作执行系统(5)和探测系统的精确控制。

3.根据权利要求1所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：探测系统由伺服电机(16)、谐波减速器(17)、夹具(18)和探头(19)组成；探头(19)通过夹具(18)固定在动作执行系统(5)的探头姿态旋转轴(15)上。

4.根据权利要求2所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：探测系统由伺服电机(16)、谐波减速器(17)、夹具(18)和探头(19)组成；探头(19)通过夹具(18)固定在动作执行系统(5)的探头姿态旋转轴(15)上。

5.根据权利要求1、2或3所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：动作执行系统(5)利用伺服电机的驱动调整摆臂一(11)、摆臂二(12)、摆臂三(13)的角度，使探头(19)位于最佳的测量角度；利用探头(19)获取成形钢板(3)复杂曲面的三维坐标数据并传输到监视器(6)的人机界面。在测量完成之后，动作执行机构(5)在控制系统(4)的作用下调整摆臂一(11)、摆臂二(12)、摆臂三(13)的位置和探头的(19)测量的角度，开始进行下一次的测量。

6.根据权利要求4所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：动作执行系统(5)利用伺服电机的驱动调整摆臂一(11)、摆臂二(12)、摆臂三(13)的角度，使探头(19)位于最佳的测量角度；利用探头(19)获取成形钢板(3)复杂曲面的三维坐标数据并传输到监视器(6)的人机界面。在测量完成之后，动作执行机构(5)在控制系统(4)的作用下调整摆臂一(11)、摆臂二(12)、摆臂三(13)的位置和探头的(19)测量的角度，开始进行下一次的测量。

7.根据权利要求1、2或3所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：控制系统(4)通过伺服驱动器调节探头角度旋转轴(14)的角度，并通过伺服电机(16)和谐波减速器(17)调节探头姿态旋转轴(15)的角度，将探头(19)调节到最佳探测位置，以获得最佳的测量效果。

8.根据权利要求4所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：控制系统(4)通过伺服驱动器调节探头角度旋转轴(14)的角度，并通过伺服电机(16)和谐波减速器(17)调节探头姿态旋转轴(15)的角度，将探头(19)调节到最佳探测位置，以获得最佳的测量效果。

9.根据权利要求1、2或3所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：控制系统(4)的柜体底部安装有滑轮，在测量工作开始前利用滑轮将测量装置移动到指定位置并固定，开始对成形钢板(3)的在线测量；在非测量工作时间，将测量装置移动到其他位置，节省渐进成形机床(1)的工作空间。

10.根据权利要求4所述的基于六自由度辅助机器人的复杂曲面测量装置，其特征在于：控制系统(4)柜体底部安装有滑轮，在测量工作开始前利用滑轮将测量装置移动到指定位置并固定，开始对成形钢板(3)的在线测量；在非测量工作时间，将测量装置移动到其他位置，节省渐进成形机床(1)的工作空间。