[发明专利]弯曲臂机器人

说明书

本发明涉及一种弯曲臂机器人，其具有用于定位终端执行器（3）的串联的运动机构（2），其中，所述运动机构（2）具有至少一个部分运动机构（6、7），所述部分运动机构带有机器人关节（6.1）、前置于所述机器人关节（6.1）的机器人节段（6.2）和后置于所述机器人关节（6.1）的机器人节段（6.3）。提出了如下方面，为了使得机器人节段（6.2、6.3）相对于彼此移调，所述至少一个部分运动机构（6、7）具有线性驱动器（6.4）和耦联部（6.7），该线性驱动器带有沿着线性轴线（6.5）能够移调的驱动元件（6.6），该耦联部带有两个沿着耦联延伸部彼此间隔开的耦联关节（6.8、6.9），所述线性驱动器（6.4）布置在所述部分运动机构（6）的第一机器人节段（6.10）上，并且在与所述部分运动机构（6）的机器人关节（6.1）的几何轴线（6.1a）间隔开的情况下，所述耦联部（6.7）一方面铰接在所述线性驱动器（6.4）的驱动元件（6.6）上，并且另一方面铰接在所述部分运动机构（6）的第二机器人节段（6.11）上。

技术领域

本发明涉及一种弯曲臂机器人，其具有用于定位终端执行器的串联的运动机构(Kinematik)。

背景技术

所讨论的弯曲臂机器人应用在自动化技术的各种不同的领域中。涉及到制造飞行器的结构构件的自动化任务在当前引起重视，其中，在终端执行器上出现过程力

在过程力的情况下定位终端执行器对弯曲臂机器人的运动机构提出了特殊的要求。影响定位精度的因素是在弯曲臂机器人的运动机构中的公差所致的间隙，该间隙可以通过预先给定窄小的公差范围、通过压紧驱动轴等予以减小。在此引起重视的另一方面是弯曲臂机器人的运动机构的刚性。在运动机构的刚性不足时，过程力就会在终端执行器的定位中导致并非所愿的偏差。

弯曲臂机器人的运动机构的刚性主要由引起运动机构移调的驱动系决定。驱动系通常具有多个由驱动马达和至少一个后置于该驱动马达的传动机构构成的部分支路，该驱动系必须如此反作用于过程力，从而在终端执行器的定位中产生尽可能小的偏差。这在整体上也对驱动系的刚性提出了额外的要求。

发明内容

基于本发明的问题是，提出这样一种弯曲臂机器人，该弯曲臂机器人具有用于定位终端执行器的串联的运动机构，其对于在终端执行器上出现的过程力方面具有高的刚性。

首先认为，弯曲臂机器人的运动机构具有至少一个部分运动机构，该部分运动机构带有机器人关节、前置于该机器人关节的机器人节段(Roboterglied)和后置于该机器人关节的机器人节段。

现在重要的是如下基本构思：即，通过给驱动系配备线性驱动器和配属于该线性驱动器的耦联部，在适当的设计情况下可以实现，作用到终端执行器上的、对相关的机器人关节施加转矩的过程力，在线性驱动器上沿着其线性轴线只产生相对小的力。根据提议，这种设计按下述做出：即，至少一个部分运动机构具有线性驱动器和耦联部，该线性驱动器带有沿着线性轴线能够移调的驱动元件，该耦联部带有两个沿着耦联延伸部彼此间隔开的耦联关节，其中，线性驱动器布置在部分运动机构的上述的两个前置的和后置的机器人节段中的第一机器人节段上，并且其中，在与部分运动机构的机器人关节间隔开的情况下，耦联部一方面铰接在线性驱动器的驱动元件上，并且另一方面铰接在部分运动机构的上述的两个前置的和后置的机器人节段中的剩下的第二机器人节段上。

在一种特别优选的设计中，线性驱动器是主轴-主轴螺母-驱动器，其中，在一种进一步优选的设计中，主轴的几何主轴轴线位置固定地位于部分运动机构的第一机器人节段上。这简化了对主轴的支承，进而降低了制造成本。

一种优选设计在当前尤为重要，据此，在一种变型中，与线性驱动器分开地在引导方向上，在第一机器人节段上对纵向引导部的驱动元件予以纵向引导。由此可以针对上述的主轴-主轴螺母-驱动器实现，作用在终端执行器上的任何过程力在横向于几何主轴轴线的方向上并不对主轴施加所产生的力。这意味着，并未产生可能归因于主轴的可能的弯曲的定位精度。