[发明专利]顺应式机器人末端执行器及其控制方法

权利要求书

1.一种用于机器人系统的末端执行器，包括：

角度补偿器，吸盘附接在其上；

真空控制阀，所述真空控制阀与角度补偿器连接并流体连通；

真空生成器，所述真空生成器与真空控制阀连接并流体连通；

水平补偿器，所述水平补偿器与真空生成器连接并流体连通；

延伸管，所述延伸管与水平补偿器连接并流体连通；

真空传感器，所述真空传感器连接到真空控制阀并被配置为测量真空控制阀中的真空；

近程传感器，所述近程传感器附接到延伸管并被配置为确定水平补偿器的位置；以及

测距传感器，所述测距传感器附接到延伸管并被配置为确定水平补偿器的位置，

其中，角度补偿器、真空控制阀、真空生成器、水平补偿器和延伸管基本上沿着中心轴线对准；

其中，当压缩空气沿着中心轴线经过延伸管、水平补偿器和真空生成器时生成真空；并且

其中，水平补偿器沿着中心轴线提供补偿，

其中，当吸盘被置于对象上并且真空高于阈值真空时，末端执行器开始对象的操纵，并且当近程传感器与水平补偿器之间的距离小于阈值距离时或者当测距传感器所检测的力大于阈值力时，末端执行器停止对象的操纵。

2.根据权利要求1所述的末端执行器，其中，测距传感器是光学传感器。

3.根据权利要求1所述的末端执行器，其中，角度补偿器是无源球窝接头角度补偿器。

4.根据权利要求1所述的末端执行器，还包括控制真空控制阀的打开和关闭的电子调节器。

5.根据权利要求1所述的末端执行器，其中，真空生成器是真空喷射器。

6.根据权利要求1所述的末端执行器，其中，近程传感器是电感传感器和电磁传感器中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的末端执行器，其中，延伸管包括用于容纳近程传感器的通孔，使得近程传感器的一部分进入延伸管中以用于准确地确定水平补偿器的位置。

8.根据权利要求1所述的末端执行器，其中，延伸管包括封闭结构，并且近程传感器附接到延伸管的外表面。

9.根据权利要求1所述的末端执行器，还包括附接到延伸管的外表面以用于校准末端执行器的位置的校准板。

10.一种机器人系统，包括：

末端执行器，包括：吸盘、附接有吸盘的角度补偿器、与角度补偿器连接并流体连通的真空控制阀、与真空控制阀连接并流体连通的真空生成器、与真空生成器连接并流体连通的水平补偿器、与水平补偿器连接并流体连通的延伸管、连接到真空控制阀并被配置为测量真空控制阀中的真空的真空传感器、附接到延伸管并被配置为确定近程传感器与水平补偿器之间的距离的近程传感器以及附接到延伸管并被配置为确定水平补偿器的变形力的测距传感器，其中，角度补偿器、真空控制阀、真空生成器、水平补偿器和延伸管基本上沿着中心轴线对准，当压缩空气沿着中心轴线经过延伸管、水平补偿器和真空生成器时生成真空，并且水平补偿器沿着中心轴线提供补偿；

机器人装置，连接到末端执行器并被配置为控制末端执行器的操作；以及

控制器，连接到机器人装置、真空传感器和近程传感器，

其中，控制器被配置为在接收到来自真空传感器的真空、来自近程传感器的距离以及来自测距传感器的力时，控制机器人装置以当真空高于阈值真空时开始对象的操纵，并且当距离小于阈值距离或者力大于阈值力时停止对象的操纵。

11.根据权利要求10所述的机器人系统，还包括连接到控制器并被配置为捕获末端执行器的图像的视觉传感器。

12.根据权利要求10所述的机器人系统，其中，角度补偿器是无源球窝接头角度补偿器，真空生成器是真空喷射器，近程传感器是电感传感器和电磁传感器中的至少一个，并且测距传感器是光学传感器。