[发明专利]多节式致动的运动机构，优选机器人，特别优选关节型机器人

说明书

本发明涉及一种多节式致动的运动机构(1)，优选机器人(1)，特别优选关节型机器人(1)，具有通过致动接头(12)相连的多个节段(11)，和与至少一个节段(11)连接的末端执行器(14)，其中所述多节式致动的运动机构(1)具有至少一个针对用户(2)的用户界面(15)。所述多节式致动的运动机构(1)的特征在于，所述用户界面(15)如此地布置和定向，使得所述末端执行器(14)在所述用户界面(15)的使用过程中位于所述用户(2)的视场中。

技术领域

本发明涉及的是权利要求1的前序部分所述的一种多节式致动的运动机构，优选机器人，特别优选关节型机器人，以及权利要求15的前序部分所述的一种应用于这种多节式致动的运动机构的用户界面。

背景技术

使用机器作为技术设备来取代人类进行机械工作，这一点由来已久。目前将机器人应用于许多不同领域。例如在工业中特别是广泛使用关节型机器人来承担安装、制造、物流以及包装和分拣方面的任务。关节型机器人通常为具有立方形工作空间的6轴式机器，因而使用起来非常灵活。视具体应用可以更换用作末端执行器的工具。也可以根据应用来对关节型机器人进行编程。可以以不变的方式应用关节型机器人，从而使其极具适应能力。

近年来研发出了例如在安装过程中直接与人员进行合作的机器人，特别是关节型机器人。从而产生了合作机器人(简称Cobot，源于英语：collaborative robot)这一概念。这样就不需要设置用来将机器人的工作空间与人员所停留的环境隔开的常见机械式分界(如栅格壁)，也不需要设置供人员认识到至少进入机器人工作空间的光障、光栅等诸如此类。确切而言，人员可以相对机器人进行自由运动。

例如为对某个应用进行编程、激活和/或施加影响，例如可能需要将信息传输给机器人。这些信息例如可指位置和定向(合称姿态)、轨道和速度(合称轨迹)以及末端执行器的行为(如抓持器的打开和关闭)。通常用静止或移动的外部计算机创建这些信息再传输给机器人。也可以通过手持式设备来实施上述操作，用户可以用一只手抓住该手持式设备，用另一只手操作。在此情形下，人员可以停留在机器人旁边并与其一起运动，以便进行编程或对其进行控制。

因此，通常在工作空间中的固定式屏幕上或者在手持式操作面板上对这类机器人进行编程及操作。因而在对机器人进行编程及操作时，需要在末端执行器与屏幕间不断切换视向。这会降低操作舒适度并提高安全风险，因为末端执行器并非在任何时间均处于用户视场中。

EP 3 135 443 A1描述一种具有机械手的机器人。该机械手基于适于将机械手的各节段相连的传统式旋转接头，而具有七个自由度。每个接头具有一个连续的弹性致动器，其使得机器人能够检测”外力，如来自意外碰撞的作用力。机械手终止于用于操作物体的末端执行器。

机器人还具有类似于头部的屏幕，该屏幕可以具有供附近的人员了解机器人的定向或其状态的一双眼睛或其他输出端。该类似于头部的屏幕安装在某个柱子上，该柱子从第一节段竖向朝上延伸并可以与该节段一起围绕其竖轴旋转。在某些实施方案中，屏幕可以围绕竖轴旋转并围绕某个平行于屏幕纵轴的水平轴弯折。

机器人在其臂部还具有一组按钮和按键，以便用户例如通过选择菜单项或者通过在培训模式与执行模式间进行切换，来对显示于屏幕上的信息作出反应。也可以通过数字旋钮来输入数字，以便例如规定应将哪些行和列的物体装入盒子，或者输入文字，如密码或者物体名称和任务名称。这些操作元件布置在例如居中位于具有屏幕的节段与末端执行器之间的另一节段上。

在此情形下对机器人进行编程及操作时，也需要在末端执行器与屏幕间不断切换视向，因而同样可能由此而造成前述缺点。

上述考虑同样体现在自动化设备上，这些自动化设备在被驱动节段间的移动方面是类似于机器人的且可能用来执行类似的任务。可以将自动化设备与机器人(特别是关节型机器人)统称为驱动系统或者多节式致动的运动机构。

发明内容