[发明专利]一种柔性自适应支撑机器人及方法

权利要求书

1.一种柔性自适应支撑机器人，其特征是，包括承重构件，所述承重构件设置径向同步传动模块，所述径向同步传动模块与并联支撑单元连接，并联支撑单元顶部与柔性调姿模块连接；

所述径向同步传动模块包括多组沿承重构件径向移动的移动组件，所述并联支撑单元包括和移动组件对应的多个支撑杆，移动组件带动并联支撑单元的支撑杆合拢或张开，以带动柔性调姿模块上升或下降；

所述径向同步传动模块还包括同步驱动盘，同步驱动盘通过行星轮系与第一动力装置连接，同步驱动盘绕盘心设置多条阿基米德螺旋槽，阿基米德螺旋槽的螺旋角具有自锁特性，第一滑块中部与传动销固接，传动销底部与阿基米德螺旋槽配合并沿其滑动；

所述柔性调姿模块包括接触块，接触块底部与各支撑杆连接，接触块底部还与伸缩组件连接，通过控制伸缩组件的长度变化配合径向同步传动模块，以使接触块为柔性自适应状态或锁定支撑状态；所述接触块内还设置球头滚轮，球头滚轮底部通过连接板与伸缩组件连接，伸缩组件可带动球头滚轮在接触块内上下移动；所述球头滚轮顶端带有球形结构，球形结构可凸出于接触块顶面；所述球头滚轮设置多个，多个球头滚轮在接触块周向均布设置；所述接触块内设置导向孔，球头滚轮设置于导向孔内并沿其上下移动，导向孔底部设置限位环以防止球头滚轮脱出；所述接触块顶部设置接触力传感器，接触块内侧设置伸缩位移传感器以监测球头滚轮上下移动的距离。

2.如权利要求1所述的柔性自适应支撑机器人，其特征是，所述移动组件包括与支撑杆通过球型铰链连接的第一滑块，第一滑块两端均与第二滑块连接，第二滑块底部与沿承重构件径向布置的直线导轨滑动连接；所述第一滑块设置径向位移传感器以监测其径向位移，所述承重构件设置视觉传感器、激光传感器和通讯模块。

3.如权利要求1所述的柔性自适应支撑机器人，其特征是，所述传动销侧部还带有滑轮，所述承重构件还沿径向设置径向限位槽，滑轮与径向限位槽配合并沿其滑动。

4.如权利要求1所述的柔性自适应支撑机器人，其特征是，所述伸缩组件包括可调节长度的伸缩丝杆，伸缩丝杆顶部通过万向联轴器与连接板连接，伸缩丝杆底部通过万向联轴器与第二动力装置连接。

5.如权利要求1所述的柔性自适应支撑机器人，其特征是，所述承重构件底部设置于可移动基座，可移动基座带动承重构件移动。

6.如权利要求1-5任一项所述的柔性自适应支撑机器人的支撑方法，其特征是，包括以下步骤：

机器人移动至待支撑区域，带动径向同步传动模块的同步驱动盘转动，第一滑块由同步驱动盘的阿基米德螺旋槽和承重构件的径向限位槽的约束下向承重构件中心移动，进而并联支撑单元的多个支撑杆合拢运动，同时柔性调姿模块的伸缩组件同步伸长，接触块上移接触待支撑物体，且接触块处于柔性自适应状态进行自适应调姿以贴紧待支撑物体的待支撑面；待接触块与待支撑物体的柔性自适应接触过程完毕，伸缩组件和径向同步传动模块自锁，柔性调姿模块姿态也被锁定，支撑机器人进入锁定支撑状态。