[发明专利]一种结构紧凑的自调节防碰撞可承载并联执行器

权利要求书

1.一种结构紧凑的自调节防碰撞可承载并联执行器，其特征在于：所述一种结构紧凑的自调节防碰撞可承载并联执行器包括执行器动平台(1)、执行器静平台(2)和多个执行器机构，执行器动平台(1)和执行器静平台(2)相对设置，多个执行器机构均布设置在执行器动平台(1)和执行器静平台(2)之间，执行器机构包括执行器承载杆(3)、球铰链(4)和虎克铰链(5)，执行器承载杆(3)的一端通过球铰链(4)与执行器动平台(1)的内侧端面连接，执行器承载杆(3)的另一端通过虎克铰链(5)与执行器静平台(2)的内侧端面连接，

执行器承载杆(3)包括虎克铰链连接杆(3-1)、伸缩盘(3-2)、活塞伸缩杆(3-4)、压缩弹簧(3-7)、活塞筒(3-8)和球铰链连接杆(3-17)，虎克铰链连接杆(3-1)的一端与虎克铰链(5)转动连接，虎克铰链连接杆(3-1)的另一端通过伸缩盘(3-2)与活塞伸缩杆(3-4)的一端连接，活塞伸缩杆(3-4)的另一端插装在活塞筒(3-8)内，活塞伸缩杆(3-4)和活塞筒(3-8)的外侧套装有压缩弹簧(3-7)，活塞筒(3-8)的外侧与球铰链连接杆(3-17)的一端连接，球铰链连接杆(3-17)的另一端与球铰链(4)转动连接；

所述执行器承载杆(3)还包括中空旋塞(3-14)和气路快换接头(3-15)，中空旋塞(3-14)的一端与活塞筒(3-8)的筒底连通，中空旋塞(3-14)的另一端与气路快换接头(3-15)连接；

所述活塞筒(3-8)的筒口设有中空的环式电磁铁(3-11)，活塞伸缩杆(3-4)插装在环式电磁铁(3-11)的中部，环式电磁铁(3-11)的外部设有活塞筒旋盖(3-12)，活塞筒旋盖(3-12)设置在活塞筒(3-8)的筒口处；

所述执行器静平台(2)的中部设有六支路气路电磁阀(2-3)，每个气路快换接头(3-15)分别与六支路气路电磁阀(2-3)的一个支路连接；

所述中空旋塞(3-14)上设有力传感器(3-16)；

所述活塞筒(3-8)的内侧壁设有活塞衬套(3-10)，活塞伸缩杆(3-4)的另一端与活塞衬套(3-10)滑动连接；

所述执行器动平台(1)上设有陀螺仪(1-3)；

所述活塞伸缩杆(3-4)的一端设有弹簧下托盘(3-3)，弹簧下托盘(3-3)与伸缩盘(3-2)的端面上固接，活塞筒(3-8)的筒底端由外至内依次旋装有旋紧螺母(3-9)和弹簧上托盘(3-13)，压缩弹簧(3-7)卡装在弹簧下托盘(3-3)与弹簧上托盘(3-13)之间；

所述弹簧下托盘(3-3)的内侧端面上设有紧定螺母(3-6)，紧定螺母(3-6)旋装在活塞伸缩杆(3-4)上，紧定螺母(3-6)与弹簧下托盘(3-3)之间设有连接垫片(3-5)；

所述一种结构紧凑的自调节防碰撞可承载并联执行器自调节防碰撞方式包括：

准备阶段：六个执行器承载杆(3)内的中空的环式电磁铁(3-11)处于通电状态，吸附住活塞压缩杆(3-4)，整个承载并联执行器处于刚性状态下，通过紧定螺母(3-6)与弹簧上托盘(3-13)调节压缩弹簧(3-7)到合适压缩量，通过陀螺仪(1-3)与执行器承载杆(3)上的力传感器(3-16)采集末端工具的重力矢量，经计算机分析以及运动学逆解的合理运算补偿使得六个执行器承载杆(3)上的力传感器(3-16)数据为零；

工作阶段：机械臂携带可承载并联执行器和末端工具同时工作，随着末端工具摆动方位的不断变化，计算机可根据陀螺仪(1-3)的定位，合理运算和补偿使得六个执行器承载杆(3)上的力传感器(3-16)数据始终为零；

突发碰撞：末端工具在工作时遇障碍物未能识别，并与其发生碰撞，六个执行器承载杆(3)上的力传感器(3-16)数据突变，计算机采集突变信号并给六个执行器承载杆(3)上的环式电磁铁(3-11)发出信号，此时电磁铁断电，可承载并联执行器处于松弛的柔性状态。

2.根据权利要求1所述一种结构紧凑的自调节防碰撞可承载并联执行器，其特征在于：所述执行器动平台(1)包括上平台法兰盘(1-1)和多个球铰链调向座(1-2)，多个球铰链调向座(1-2)均布固接在上平台法兰盘(1-1)的内侧端面上，球铰链(4)与球铰链调向座(1-2)转动连接，执行器静平台(2)包括下平台法兰盘(2-1)和多个虎克铰链调向座(2-2)，多个虎克铰链调向座(2-2)均布固接在下平台法兰盘(2-1)的内侧端面上，虎克铰链(5)与虎克铰链调向座(2-2)转动连接。