[发明专利]一种机器人变刚度机构及柔性交互变刚度抓取装置

说明书

本发明提供了一种机器人变刚度机构及柔性交互变刚度抓取装置，所述机器人变刚度机构包括驱动部件、固定部件、导向部件、滑动部件、记忆合金棒和输出端，所述导向部件沿长度方向设置于所述固定部件和所述输出端之间；所述滑动部件活动穿设于所述导向部件以及所述记忆合金棒上与所述驱动部件连接，所述驱动部件用于驱动所述滑动部件于所述导向部件上移动；所述记忆合金棒于所述固定部件相连，所述滑动部件用于调整所述记忆合金棒朝向所述输出端伸出所述滑动部件的长度，同时调整所述滑动部件与所述输出端之间的距离，从而调整所述机器人变刚度机构的刚度。本发明的技术方案有利于达到调整刚度的目的。

技术领域

本发明归属于机器人领域，具体涉及一种机器人变刚度机构，以及一种柔性交互变刚度抓取装置。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人在工业和服务领域得到广泛运用，作业过程往往比较复杂，需要控制机器人末端和作用对象间的柔性交互，在这种情况下，机器人除了要确保自身安全和作用对象的可控，还要避免出现力超调的现象，从而对作用对象造成损坏。

机器人末端与环境间的作用主要是进行避障或者控制末端力，通常都是一种刚性接触，控制往往是不精确的，一旦控制精度不精确的情况下，机器人和环境之间的刚性作用就会因此而发生破坏。

因此，现有技术中的机器人存在刚度不可变的弊端。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种机器人变刚度机构，旨在解决现有技术中机器人存在刚度不可变的问题。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

一种机器人变刚度机构，包括驱动部件、固定部件、导向部件、滑动部件、记忆合金棒和输出端；以及一种柔性交互变刚度抓取装置。

所述导向部件沿长度方向设置于所述固定部件和所述输出端之间；所述滑动部件活动穿设于所述导向部件以及所述记忆合金棒上，所述滑动部件与所述驱动部件连接；

所述记忆合金棒与所述固定部件相连；

所述驱动部件用于驱动所述滑动部件于所述导向部件上移动，以调整所述记忆合金棒朝向所述输出端的一端伸出所述滑动部件的长度，并调整所述滑动部件与所述输出端之间的距离，从而调整所述机器人变刚度机构的刚度。

优选的，所述的一种机器人变刚度机构还包括抓取固定部件与反馈部件；所述抓取固定部件与所述输出端连接，所述反馈部件安装于所述抓取固定部件；所述反馈信息用于确定所述滑动部件的滑动距离。

优选的，所述驱动部件包括相互连接的步进电机和丝杠，所述丝杠穿过所述固定部件与所述滑动部件连接；所述步进电机通过驱动所述丝杠运动来调整所述记忆合金棒朝向所述输出端的一端伸出所述滑动部件的长度。

优选的，所述固定部件包括固定架，所述输出端包括固定底板，所述固定架与所述输出端平行。

优选的，所述抓取固定部件包括空心软体抓手。

优选的，所述反馈部件包括力传感器，所述力传感器安装于所述输出端相连的所述抓取固定部件内，所述力传感器用于测量所述抓取固定部件与工件之间的接触力。

优选的，所述反馈信息用于输入变刚度模型，所述变刚度模型用于根据期望接触力向驱动部件发送驱动信号，以使驱动部件根据所述驱动信号调整所述记忆合金棒朝向所述输出端的一端伸出所述滑动部件的长度。

优选的，所述的一种机器人变刚度机构，所述导向部件数量至少为2根，所述记忆合金棒数量至少为2根。

为实现上述目的，本发明还提供一种柔性交互变刚度抓取装置，包括至少2个所述的机器人变刚度机构。