[发明专利]一种机器人关节力矩传感器自动标定装置

说明书

本发明提出了一种机器人关节力矩传感器自动标定装置，属于机器人技术领域。解决了现有力矩传感器标定效率低、工作量大、准确性低的问题。它包括电机支架、传感器支架和制动器均与固定底座固定相连，所述电机和减速器均与电机支架固定连接，所述减速器的输入端与电机的输出轴相连，所述减速器的输出端通过联轴器与标准扭矩传感器的输入轴相连，所述标准扭矩传感器固定连接在传感器支架上，所述标准扭矩传感器的输出轴与转接法兰的一端相连，转接法兰的另一端与待标定关节力矩传感器的一端固定连接，待标定关节力矩传感器的另一端与固定法兰固定连接，所述固定法兰与制动器相连。它主要用于机器人关节力矩传感器的自动标定。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种机器人关节力矩传感器自动标定装置。

背景技术

随着机器人技术的发展，具备力矩感知的机器人得以迅猛发展，在未来具备替代仅具有位置感知工业机器人的趋势。实现力矩感知的关节力矩传感器技术是一个核心问题，如何实现机器人关节力矩传感器的高效、快速、准确的标定是实现机器人关节高精度力矩测量的关键步骤，直接影响机器人整体的力控制性能。现有的标定装置一般通过人工或滑轮砝码加载方式实现输入标定力矩的加载，存在工作效率低、工作量大、准确性低等问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种机器人关节力矩传感器自动标定装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种机器人关节力矩传感器自动标定装置，它包括固定底座、电机支架、电机、减速器、联轴器、标准扭矩传感器、传感器支架、转接法兰、待标定关节力矩传感器、固定法兰和制动器，所述电机支架、传感器支架和制动器均与固定底座固定相连，所述电机和减速器均与电机支架固定连接，所述减速器的输入端与电机的输出轴相连，所述减速器的输出端通过联轴器与标准扭矩传感器的输入轴相连，所述标准扭矩传感器固定连接在传感器支架上，所述标准扭矩传感器的输出轴与转接法兰的一端相连，转接法兰的另一端与待标定关节力矩传感器的一端固定连接，待标定关节力矩传感器的另一端与固定法兰固定连接，所述固定法兰与制动器相连。

更进一步的，所述减速器的输入端通过第一平键与电机的输出轴相连，所述转接法兰通过第二平键与标准扭矩传感器相连，所述固定法兰通过第三平键与制动器相连。

更进一步的，所述传感器支架通过支架调整垫与固定底座相连，所述制动器通过制动器调整垫与固定底座相连。

更进一步的，所述电机为力矩电机或伺服电机。

更进一步的，所述力矩电机为直流力矩电机、交流力矩电机或无刷直流力矩电机。

更进一步的，所述伺服电机额定力矩为10Nm，最大力矩18Nm。

更进一步的，所述减速器为齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、RV减速器或谐波减速器。

更进一步的，所述联轴器为弹性联轴器。

更进一步的，所述制动器为磁粉制动器或磁滞制动器。

更进一步的，所述磁粉制动器额定制动力矩为100Nm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了现有力矩传感器标定效率低、工作量大、准确性低的问题。本发明适用于不同量程力矩传感器的标定，可适应多种机器人关节力矩传感器的自动标定。采用电机、减速器、联轴器、标准扭矩传感器和制动器实现输入标定力矩的加载、保持和测量，利用标准扭矩传感器的输出数值和待标定关节力矩传感器的输出信号实现机器人关节力矩传感器的自动标定，标定过程为全自动化，全程不需要进行人工加载，通过已编制好的程序可实现自动化标定。

附图说明

图1为本发明所述的一种机器人关节力矩传感器自动标定装置立体结构示意图1；

图2为本发明所述的一种机器人关节力矩传感器自动标定装置立体结构示意图2；