[发明专利]单自由度气电混合力控末端执行器及工业机器人

权利要求书

1.一种单自由度气电混合力控末端执行器，其特征在于，所述单自由度气电混合力控末端执行器包括定平台、动平台、直线电机、固定外套、滑动内套和氮气弹簧，所述定平台和动平台之间设置所述直线电机，所述直线电机包括与定平台相连的电机定子和与所述动平台相连的电机动子，所述电机定子内部设有用于收容所述氮气弹簧的收容空间，所述氮气弹簧设于所述收容空间内，且所述氮气弹簧的一端与定平台相连，另一端与电机动子相连，所述滑动内套和固定外套设于定平台和动平台之间，所述滑动内套套设于直线电机的外部并与动平台相连，所述固定外套套设于滑动内套的外部并与定平台相连，所述电机动子和动平台之间还设有连接件和至少一个第一导向机构，所述第一导向机构包括导向杆和套设于导向杆上的导套，所述导套设于动平台上，所述导向杆的一端通过连接件与电机动子相连，另一端伸入导套内。

2.根据权利要求1所述的单自由度气电混合力控末端执行器，其特征在于，所述单自由度气电混合力控末端执行器还包括用于检测接触力的压力传感器，所述压力传感器设于电机动子和动平台之间。

3.根据权利要求1所述的单自由度气电混合力控末端执行器，其特征在于，所述单自由度气电混合力控末端执行器还包括用于检测动平台位置的位移检测机构，所述位移检测机构设于滑动内套和固定外套之间，所述位移检测机构包括光栅尺和用于读取光栅尺上刻度的光栅读头，所述光栅尺设于滑动内套的外侧壁上并沿滑动内套的轴向延伸设置，所述光栅读头设于固定外套上。

4.根据权利要求3所述的单自由度气电混合力控末端执行器，其特征在于，所述位移检测机构还包括用于安装光栅读头的安装支架，所述光栅读头通过安装支架安装于固定外套上。

5.根据权利要求1所述的单自由度气电混合力控末端执行器，其特征在于，所述单自由度气电混合力控末端执行器还包括设于滑动内套和固定外套之间的第二导向机构，所述第二导向机构包括导轨和滑动设于导轨上的至少一个滑块，所述导轨设于滑动内套的外侧壁上并沿滑动内套的轴向延伸设置，所述滑块与固定外套相连。

6.根据权利要求1所述的单自由度气电混合力控末端执行器，其特征在于，所述单自由度气电混合力控末端执行器还包括用于对动平台进行限位的至少一个限位机构，所述限位机构包括限位槽和限位块，所述限位槽设于固定外套上，所述限位块与滑动内套相连并位于所述限位槽内；所述单自由度气电混合力控末端执行器还包括多个用于抵消氮气弹簧弹力的弹性件，所述弹性件设于所述定平台和动平台之间，且所述弹性件的一端与所述定平台相连，另一端与所述动平台相连。

7.根据权利要求1所述的单自由度气电混合力控末端执行器，其特征在于，所述氮气弹簧包括缸体和设于所述缸体内的活塞杆，所述活塞杆通过弹性垫块与所述电机动子相连。

8.一种工业机器人，其特征在于，包括权利要求1~7中任一项的单自由度气电混合力控末端执行器、机械臂、卡盘、抛光工具，所述抛光工具通过卡盘与动平台固定连接，所述机械臂的末端与定平台固定连接。