[发明专利]一种自平衡式的通用吊装机器人及使用方法

说明书

本发明提供了一种自平衡式的通用吊装机器人及使用方法，包括骨架和至少3个吊装单元，所述吊装单元均滑动连接在骨架的底部，所述吊装机器人还设有驱动吊装单元沿着骨架的圆周方向移动的齿轮驱动组件；所述吊装单元包括三分量传感器、辅吊装组件和丝杠驱动组件，所述丝杠驱动组件用于驱动辅吊装组件沿着骨架的径向方向移动，所述三分量力传感器用于测量辅吊装组件的受力情况；所述吊装机器人还设有控制系统。本发明所述的吊装机器人吊点具有极径ρ方向的移动能力，且吊点随极轴组件能够转动任意角度θ；任意吊点可通过极坐标定位原理到达环形导轨内的任意位置。

技术领域

本发明属于吊装技术领域，尤其是涉及一种自平衡式的通用吊装机器人及使用方法。

背景技术

航天器快速发射的需求持续增强，在其组装、测试以及空间机构进行模拟开展等各项性能试验的过程中，大量应用到专用吊装工装，来实现航天器的起吊转运、姿态变化或者辅助对接操作。

由于航天器结构差异，现有的大多数吊装工装多为专用吊装工装，不具备通用性，利用率低，维护成本高；而且由于被吊产品质心不确定的情况下，需要反复的调整和试吊，才能保证产品姿态的正确，使用效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种自平衡式的通用吊装机器人及使用方法，以有效解决了吊装工装的通用性、效率低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自平衡式的通用吊装机器人，包括骨架和至少3个吊装单元，所述吊装单元均滑动连接在骨架的底部，所述吊装机器人还设有驱动吊装单元沿着骨架的圆周方向移动的齿轮驱动组件；

所述吊装单元包括三分量力传感器、辅吊装组件和丝杠驱动组件，所述丝杠驱动组件用于驱动辅吊装组件沿着骨架的径向方向移动，所述三分量力传感器用于测量辅吊装组件的受力情况；

所述吊装机器人还设有控制系统，所述控制系统用于接收信号并控制电器元件的打开和关闭。

进一步的，所述吊装单元的数量为4个。

进一步的，所述骨架为圆环状结构，所述骨架上设有主吊环，所述主吊环转动连接至骨架的顶部，所述主吊环位于骨架的正中心。

进一步的，所述控制系统包括控制器和若干的放大器，所述三分量力传感器分别与和其相对应的放大器通过线路连接，所述放大器与控制器通过线路连接。

进一步的，所述骨架的底部安装有第一环形导轨、第二环形导轨和直线导轨，所述辅吊装组件包括滑座、吊环座和辅吊环，所述直线导轨的一端与第一环形导轨滑动连接，且直线导轨的另一端与第二环形导轨滑动连接，所述滑座与直线导轨滑动连接，所述吊环座位于滑座的下方，所述三分量力传感器安装在滑座与吊环座之间，所述辅吊环转动连接至吊环座的底部。

进一步的，所述骨架的底部安装有直尺内齿轮，所述齿轮驱动组件包括第一齿轮、第一伺服电机和第一伺服驱动器，所述第一伺服电机固定在所述直线导轨上，所述第一齿轮与第一伺服电机的输出轴固定连接，且第一齿轮与直尺内齿轮啮合，所述第一伺服电机与第一伺服驱动器通过线路连接，所述第一伺服驱动器与所述控制器通过线路连接。

进一步的，所述丝杠驱动组件包括丝杠本体、第二伺服电机和第二伺服驱动器，所述丝杠本体的两端均与所述直线导轨转动连接，所述滑座与丝杠本体螺纹连接，所述第二伺服电机安装在直线导轨的底部，所述丝杠本体的一端与第二伺服电机的输出轴固定连接，所述第二伺服电机与第二伺服驱动器通过线路连接，所述第二伺服驱动器与所述控制器通过线路连接。

一种自平衡式的通用吊装机器人的使用方法，操作步骤如下：

(1)第一阶段预起吊，判断三分量力传感器是否有X、Y向分力，并计算各个辅吊环在X、Y向的位移D_X和D_Y：