[发明专利]一种具有主动柔性控制功能的工业机器人及其走线结构

说明书

本发明公开了一种具有主动柔性控制功能的工业机器人及其走线结构，包括机器人本体和控制箱，所述机器人本体上设置有箱体，所述箱体的内部设置有弹簧复位结构，所述控制箱的内部有设置有机器人控制器、电机控制器、人机交互模块、力信息采集模块、力信息修正模块和位置、速度及加速度检测模块，所述机器人控制器的内部分别依次设置有轨迹规划模块、运动学计算模块、动力学计算模块、重力项标定模块、力信息补偿模块、阻尼特性变换模块、雅克比转换模块和力/位控制模式切换模块。有益效果：能够避免管线的过度弯曲和运动范围过大而产生刮碰，提高管线的使用寿命，并且，能够根据重力及动力学判断加工是否会不充分或过量，能够正确地加工工件。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体来说，涉及一种具有主动柔性控制功能的工业机器人及其走线结构。

背景技术

一般来说，工业机器人包括一个旋转的臂，以及一个安装在臂前端以夹持各种工具的头部。为了针对头部传输或接收电源和控制信号，沿臂的外表面布置了多根电缆，例如电力电缆、操作电缆等，工业机器人操作所必需的此类电缆可能妨碍机器人的操作，当头部操作时，传统工业机器人电缆管由于与臂的外表面接触而受到由摩擦导致的损坏和由于扭绞而导致的弯曲，机器人臂操作导致连续地发生由摩擦导致的损坏和弯曲，从而致使封装在电缆管中的电缆受到损坏。

另外，随着机器人应用领域的扩大，机器人在很多情况下会与外部环境发生接触，并产生接触力，例如机器人运用于装配、切割、抛光、磨削、擦洗、去毛刺、研磨等场合，上述情况下通常需要利用附加的力进行加工，同时把附加的力控制在一定范围内，因此附加力的引入对机器人控制提出了新的要求。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种具有主动柔性控制功能的工业机器人及其走线结构，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种具有主动柔性控制功能的工业机器人及其走线结构，包括机器人本体和控制箱，所述机器人本体的底端设置有底座，所述底座的内部设置有电机一，所述电机一的顶端设置有支撑臂，所述支撑臂的顶端设置有机器人手臂一，所述机器人手臂一与所述支撑臂之间通过电机二相配合连接，所述机器人手臂一远离所述电机二的一端设置有机器人手臂二，所述机器人手臂二与所述机器人手臂一之间通过电机三相配合连接，所述机器人手臂二远离所述电机三的一端设置有机器人操作臂，所述机器人操作臂与所述机器人手臂二之间通过电机四相配合连接，所述机器人操作臂上设置有力传感器，所述支撑臂、所述机器人手臂一、所述机器人手臂二和所述机器人操作臂的一侧分别均设置有进线夹，所述支撑臂、所述机器人手臂一、所述机器人手臂二和所述机器人操作臂的另一侧分别均设置有出线夹，所述支撑臂、所述机器人手臂一、所述机器人手臂二和所述机器人操作臂上分别均设置有夹套，所述夹套的一侧设置有箱体，所述箱体的内部设置有弹簧复位结构，所述箱体的一侧设置有线夹，所述箱体的一端设置有出线口，所述出线口的内部设置有转辊结构，所述控制箱的一侧分别依次设置有显示屏和若干控制按钮，所述控制箱的内部有分别依次设置有机器人控制器、电机控制器、人机交互模块、力信息采集模块、力信息修正模块和位置、速度及加速度检测模块；

其中，所述机器人控制器的内部分别依次设置有轨迹规划模块、运动学计算模块、动力学计算模块、重力项标定模块、力信息补偿模块、阻尼特性变换模块、雅克比转换模块和力/位控制模式切换模块，所述电机控制器的内部设置有电机驱动模块，所述机器人控制器分别与人机交互模块和电机控制器连接，所述电机控制器与所述机器人本体连接，所述机器人本体分别与所述力信息采集模块和所述位置、速度及加速度检测模块连接，所述力信息采集模块与所述力信息修正模块连接，所述力信息修正模块与所述机器人控制器连接，所述位置、速度及加速度检测模块分别与所述电机驱动模块和所述机器人控制器连接。