[发明专利]绳驱柔性机器人实验平台

说明书

本发明公开了一种绳驱柔性机器人实验平台，属于机器人技术领域。本发明的绳驱柔性机器人实验平台包括柔性臂模块，柔性臂模块包括第一臂段、第二臂段、第三臂段以及穿过第一臂段、第二臂段与第三臂段的驱动绳索，第一臂段与第二臂段之间、第二臂段与第三臂段之间通过关节连接；驱动模块，驱动模块包括驱动件、丝杆、丝杆螺母，驱动件能驱动丝杆转动，丝杆螺母与丝杆连接，丝杆的转动能够带动丝杆螺母沿丝杆的轴线方向移动，驱动绳索的一端与丝杆螺母连接；角度测量单元，角度测量单元与关节连接；拉力测量单元，拉力测量单元与驱动绳索连接。本发明的绳驱柔性机器人实验平台能够模拟机器人的实际工况，测量机器人的运动参数。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种绳驱柔性机器人实验平台。

背景技术

当前，大量高效率机器人已经在电气、化工、机械等制造业领域取得较为广阔的应用，但是绳索驱动柔性机器人由于绳索的弹性变形和诸多摩擦力影响等原因，其精度一直不高，影响其使用的范围和使用效果。

绳索驱动柔性机器人的精度难以提高的一个主要因素在于：实际模型与理论模型之间具有一定的误差。如绳索在穿过圆孔时，为了让其运动的误差达到最小，圆孔的尺寸应当尽可能的小，然而，考虑到摩擦力的因素，其圆孔直径也必定会比绳索直径大，造成实际穿过圆孔时，绳索将会贴近圆孔的一侧，影响绳索的空间位置，进一步地影响其实际的长度；又如在关节处两个圆盘之间，绳索在过孔处发生方向改变时，往往需要有一个圆弧的过渡段，再到直线段，绳索的长度按直线段进行计算时，必定会产生误差。

为了提高绳驱柔性机器人的精度，需要研究绳索柔性机器人的实际运动与理论模型之间的区别，因此，有必要建立一种绳驱柔性机器人实验平台。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明实施例提供一种绳驱柔性机器人实验平台，能够模拟绳驱柔性机器人实际工作中关节转角与受力的变化，可以利用测试的数据与理论模型的数据进行对比，对绳驱柔性机器人的实际参数设计进行修正。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的技术方案为：提供一种绳驱柔性机器人实验平台，包括柔性臂模块，所述柔性臂模块包括第一臂段、第二臂段、第三臂段以及穿过所述第一臂段、所述第二臂段与所述第三臂段的驱动绳索，所述第一臂段与所述第二臂段之间、所述第二臂段与所述第三臂段之间通过关节连接；驱动模块，所述驱动模块包括驱动件、丝杆、丝杆螺母，所述驱动件能驱动所述丝杆转动，所述丝杆螺母与所述丝杆连接，所述丝杆的转动能够带动所述丝杆螺母沿所述丝杆的轴线方向移动，所述驱动绳索的一端与所述丝杆螺母连接；角度测量单元，所述角度测量单元与所述关节连接，用于检测所述关节的转动角度；拉力测量单元，所述拉力测量单元与所述驱动绳索连接，用于检测所述驱动绳索的拉力值。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动绳索包括三处，三处所述驱动绳索均匀排布于所述第一臂段、所述第二臂段、所述第三臂段的周向方向上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动绳索位于所述驱动模块的部分连接有所述拉力测量单元。

作为上述技术方案的进一步改进，至少一个所述驱动绳索，其位于所述第一臂段的部分、位于所述第二臂段的部分、位于所述第三臂段的部分以及位于所述驱动模块的部分均设置有所述拉力测量单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述力测量单元包括力传感器以及位于所述力传感器两端的螺帽，所述螺帽的端部开孔设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述丝杆螺母连接有牵引块，所述驱动绳索沿其轴线方向向所述驱动模块延伸并固定于所述牵引块上。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括与所述丝杆平行的滑轨，所述滑轨上设有能够沿所述滑轨滑动的滑块，所述牵引块固定安装于所述滑块上。