[发明专利]一种三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置

权利要求书

1.一种三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，用于安装至磨抛机器人末端执行柔性磨抛，其特征在于，包括基架、端盖、二维姿态调整组件、直线伺服力控组件、磨抛组件和控制器；

基架为下端开口的筒状构造，端盖设于基架上端，端盖用于与磨抛机器人末端对接固定；

二维姿态调整组件设于基架内部，包括倾斜调整机构和旋转调整机构；

倾斜调整机构的调节轨道为圆弧齿条，通过与圆弧齿条啮合的倾斜驱动齿轮驱动倾斜调整机构以圆弧齿条的圆心为中心旋转，圆弧齿条的圆心位于旋转调整机构的旋转轴线上；

直线伺服力控组件安装于倾斜调整机构上，包括丝杆、直线滑块、丝杆驱动电机和六维力传感器；丝杆与直线滑块组成滚珠丝杠机构，丝杆驱动电机的输出轴与丝杆对接，六维力传感器固定于直线滑块上；

磨抛组件包括磨头连接板、磨头驱动电机以及磨盘；磨头连接板的上端固定在六维力传感器上；磨盘安装于磨头驱动电机的输出轴上，磨盘中心与圆弧齿条的圆心重合；磨头驱动电机固定在磨头连接板下端，且其输出轴位于磨盘中心与倾斜驱动齿轮的中心连线上；

控制器分别与六维力传感器、丝杆驱动电机连接，以及与倾斜调整机构和旋转调整机构的驱动部件连接。

2.如权利要求1所述的一种三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，其特征在于，旋转调整机构包括圆环轨道、旋转驱动电机、内齿圈和旋转驱动齿轮；其中，

圆环轨道、旋转驱动电机均相对于基架固定；内齿圈设于圆环轨道上且与圆环轨道同轴布置；旋转驱动齿轮设于旋转驱动电机的输出轴上，且与内齿圈啮合；控制器连接旋转驱动电机，当旋转驱动电机工作时，通过旋转驱动齿轮带动内齿圈以内齿圈自身轴线为中心在圆环轨道上旋转。

3.如权利要求2所述的一种三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，其特征在于，倾斜调整机构包括圆弧齿条、倾斜驱动齿轮、导向件、第二安装架和倾斜驱动电机；其中，

圆弧齿条的圆心位于内齿圈的轴线上，圆弧齿条朝向圆心的一侧为齿面，背向圆心的一侧为导向面；倾斜驱动齿轮和导向件通过第二安装架连接，倾斜驱动齿轮与圆弧齿条的齿面啮合；倾斜驱动齿轮安装于倾斜驱动电机的输出轴上，倾斜驱动电机相对于第二安装架位置固定，控制器连接倾斜驱动电机；导向件与圆弧齿条的导向面配合，以在倾斜驱动齿轮转动过程中对倾斜调整机构进行导向。

4.如权利要求3所述的一种三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，其特征在于，直线伺服力控组件包括连接板、直线滑轨、丝杆、直线滑块、丝杆驱动电机和六维力传感器；其中，

连接板固定于第二安装架下部，连接板上设有与内齿圈轴线平行的滑轨；丝杆与直线滑块组成滚珠丝杠机构，丝杆与直线滑轨平行，直线滑块与直线滑轨滑动配合；丝杆驱动电机相对于连接板固定，且其输出轴与丝杆对接；六维力传感器固定于直线滑块上。

5.根据权利要求3或4所述的一种三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，其特征在于，圆弧齿条的导向面设有周向延伸的弧形凹槽，弧形凹槽的圆心与圆弧齿条的圆心重合；导向件为两个滚轮，两个滚轮与倾斜驱动齿轮三者呈等腰三角形分布且三者的轴线互相平行，两个滚轮的中心连线为等腰三角形的底边；两个滚轮均与弧形凹槽配合。

6.根据权利要求3或4所述的一种三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，其特征在于，导向件为弧形滑块，弧形滑块的圆心与圆弧齿条的圆心重合。

7.如权利要求2～4任一项所述的三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，其特征在于，内齿圈下表面设有多个沿周向均匀分布的第一滑块，第一滑块下表面设有与圆环轨道宽度相等的滑槽，圆环轨道上端面位于滑槽内。

8.如权利要求2～4任一项所述的三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，其特征在于，基架内部设有环形安装台，圆环轨道固定于环形安装台上。

9.如权利要求1～4任一项所述的一种三自由度曲面自适应智能力控柔性磨抛末端执行装置，其特征在于，还包括保护罩，直线伺服力控组件和磨抛组件的磨头连接板位于保护罩内部，磨抛组件的磨头驱动电机以及磨盘位于保护罩外部，保护罩上端与基架下端对接固定。