[发明专利]一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器及其工作方法

说明书

本发明公开了一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器及其工作方法，包括机器人末端连接器、分层式驱动缸体、末端工具连接器及六维力传感器，所述机器人末端连接器与工业机器人末端连接，所述六维力传感器设置在机器人末端连接器与分层式驱动缸体之间，所述分层式驱动缸体下部与末端工具连接器相连，所述末端工具连接器下部连接末端工具。该驱动器通过机器人末端连接器与工业机器人末端连接，机器人末端连接器与分层式驱动缸体之间连接有六维力传感器，分层式驱动缸体的末端可以与打磨、抛光、装配等各种末端工具连接，当末端工具与驱动器连接，新型驱动器可以给末端工具提供稳定的转速和转矩，使末端工具能够适应实际生产中各种复杂使用场景。

技术领域

本发明涉及气动驱动器技术领域，具体涉及一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器及其工作方法。

背景技术

目前我国工业机器人领域的企业大多将目光放在机械臂本体、定位技术和算法领域，但高效的动作执行无法仅仅依靠机械臂本身完成，末端执行器也就越来越成为了高灵巧度、高协作性机器人应用的重要部件。通用型驱动器作为工业机器人解决方案的重要部分，其作用是给末端工具提供动力和降低工作过程中的振动影响。通过工业机器人，不仅可以大幅度降低人工成本，将重复任务分配给工业机器人，从而提高制造效率和成本效益，更可针对性地解决研发过程中生产过程复杂、资源浪费等问题。

发明内容

为解决目前工业机器人末端执行器仅仅针对某一特定工序而设计，会造成生产成本增加和设计难度加大等问题，本发明提供一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器，该驱动器集成气动马达、新型填充材料和六维力传感器，在保证驱动器输出恒力情况下，同时实现吸收气动马达和末端工具工作过程中产生的振动，保证工业机器人在工作过程中的稳定性和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器，其特征在于，包括机器人末端连接器、分层式驱动缸体、主动径向柔顺模块、末端工具及六维力传感器，所述机器人末端连接器与工业机器人末端连接，所述六维力传感器设置在机器人末端连接器与分层式驱动缸体之间，所述分层式驱动缸体下部与主动径向柔顺模块相连，所述主动径向柔顺模块下部与末端工具连接。

所述的一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器，其特征在于，所述机器人末端连接器包括机器人末端上连接块、机器人末端下连接块及减振材料层一，所述减振材料层一设置在机器人末端上连接块与机器人末端下连接块之间。

所述的一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器，其特征在于，所述分层式驱动缸体包括分层式驱动缸体上盖板，分层式上驱动外缸、气动马达、分层式下驱动外缸及分层式驱动缸体下盖板，所述分层式驱动缸体上盖板固定设置在分层式上驱动外缸上，所述分层式驱动缸体下盖板固定设置在分层式下驱动外缸上；所述分层式驱动缸体中盖板设置在分层式上驱动外缸与分层式下驱动外缸之间，所述气动马达设置在分层式下驱动外缸内，且固定在分层式驱动缸体中盖板底部。

所述的一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器，其特征在于，所述主动径向柔顺模块包括杆端关节轴承一、伺服电动缸、杆端关节轴承二、动盘、菱形轴承座、深沟球轴承、末端工具连接螺杆及高速万向节联轴器；其中伺服电动缸一端连接3个杆端关节轴承一，另一端连接3个杆端关节轴承二，分层式驱动缸体下盖板与杆端关节轴承一固定连接，杆端关节轴承二与动盘固定连接；所述末端工具连接螺杆与气动马达使用高速万向节联轴器连接，所述动盘和菱形轴承座通过固定连接，所述末端工具连接螺杆底部与末端工具相连。

所述的一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器，其特征在于，所述分层式上驱动外缸与分层式驱动缸体中盖板之间设有减振材料层二。

所述的一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器，其特征在于，所述分层式驱动缸体下盖板与分层式下驱动外缸之间设有减振材料层三。

所述的一种通用型主动径向柔顺恒力末端执行器，其特征在于，所述分层式下驱动外缸内部在位于气动马达与分层式下驱动外缸内壁之间设置填充材料。