[发明专利]一种机器人关节的FBG光纤集成辅助钳位平台及装配方法

说明书

本发明涉及机器人关节组装技术领域，并提供一种机器人关节的FBG光纤集成辅助钳位平台及装配方法，包括固定台、固定光纤绕柱、移动台、移动光纤绕柱和辅助钳位组件，固定光纤绕柱设置于所述固定台上，移动光纤绕柱设置于所述移动台上，移动台适于相对所述固定台进行水平移动，所述辅助钳位组件位于所述固定光纤绕柱和所述移动光纤绕柱之间，机器人关节适于放置于所述辅助钳位组件上；FBG光纤的一端设置于所述固定光纤绕柱上，FBG光纤的另一端穿过机器人关节并与移动光纤绕柱连接；本发明通过上述结构辅助人工实现对FBG光纤的预紧和集成，从而保证了机器人末端传感系统的组装精度和组装效率。

技术领域

本发明涉及机器人关节部件组装技术领域，具体而言，涉及一种机器人关节的FBG光纤集成辅助钳位平台及装配方法。

背景技术

目前，机器人末端传感系统主要包括FBG光纤以及机器人关节，其中，FBG全称为Fiber Bragg Grating,即为光纤布拉格光栅，如下简称FBG光纤，FBG光纤需要穿设并固定于机器人关节的内部两端，现阶段主要通过纯人工先将FBG光纤进行预紧，接着再将预紧状态下的FBG光纤通过涂覆胶水集成固定于机器人关节的内部两端。但由于FBG光纤径向尺寸较小(单根裸光纤直径约为125μm)以及人工力度的不易控制，且FBG光纤在预紧和集成于机器人关节的过程中容易被拉断且纯手工操作难度较高，进而导致机器人末端传感系统的组装精度和组装效率低下。

发明内容

本发明解决的问题是由于FBG光纤径向尺寸较小，进而导致在与机器人关节的配件进行集成和预紧时容易被拉断且纯手工操作难度较高，而影响机器人关节传感系统的组装精度和效率。

为解决上述问题，本发明提供一种机器人关节的FBG光纤集成辅助钳位平台，包括：

固定台；

固定光纤绕柱，所述固定光纤绕柱设置于所述固定台上；

移动台，所述移动台适于相对所述固定台进行水平移动；

移动光纤绕柱，所述移动光纤绕柱设置于所述移动台上；

辅助钳位组件，所述辅助钳位组件设置于所述移动台上，且所述辅助钳位组件位于所述固定光纤绕柱和所述移动光纤绕柱之间，其中，所述机器人关节适于放置于所述辅助钳位组件上；

FBG光纤的一端适于设置于所述固定光纤绕柱上，所述FBG光纤的另一端适于穿过位于所述辅助钳位组件上的所述机器人关节并与所述移动光纤绕柱连接。

由此，将固定光纤绕柱设置于固定台上，将移动光纤绕柱设置于移动台上，将辅助钳位组件设置于所述固定光纤绕柱和所述移动光纤绕柱之间处，所述辅助钳位组件用于与固定光纤绕柱、移动光纤绕柱以及移动台配合，实现将FBG光纤预紧并集成于机器人关节上；在集成时，先将机器人关节放置于辅助钳位组件上，再将FBG光纤的一端固定于所述固定光纤绕柱上，FBG光纤的另一端穿过位于辅助钳位组件上的机器人关节后并固定于移动光纤绕柱上，通过移动台相对固定台之间距离拉长，从而使固定光纤绕柱与移动光纤绕柱之间的FBG光纤实现预紧作业，接着将预紧状态下的FBG光纤固定于机器人关节的内部两端，即通过上述钳位平台中移动台相对固定台进行移动以使两者之间距离拉长，从而使固定光纤绕柱和移动光纤绕柱之间的FBG光纤拉伸，进而辅助人工实现对FBG光纤的预紧和集成，从而避免FBG光纤在预紧过程中因径向尺寸较小、不易操作以及人工力度不易控制等不利因素，降低了光纤被拉断的风险，从而保证了机器人末端传感系统的组装精度和组装效率。

可选地，所述辅助钳位组件包括第一钳位台和第二钳位台，所述第一钳位台和所述第二钳位台均处于所述固定光纤绕柱和所述移动光纤绕柱之间的连线上；所述FBG光纤背离所述固定光纤绕柱的一端穿过所述第一钳位台并与所述移动光纤绕柱连接。

可选地，所述机器人关节包括腕部关节、前端固定块、中间连接器和柔性关节，所述前端固定块嵌入于所述腕部关节内，所述柔性关节的两端分别与所述腕部关节和所述中间连接器插接。