[发明专利]一种具有力觉感知的多自由度操作机器人

说明书

本发明提供一种具有力觉感知的多自由度操作机器人，包括末端执行部件；与末端执行部件连接的传动部件；通过传动部件带动末端执行部件实现多自由度的运动；设置于末端执行部件上的力觉感知装置，用于反馈执行件所受外力；与末端执行部件偏心设置的第一促动器；第一促动器驱动末端执行部件沿竖直平面内运动；第二促动器驱动传动部件沿其所在平面内做水平方向的直线运动，从而带动末端执行部件在水平面内沿水平方向做直线运动；第三促动器驱动传动部件做俯仰运动，带动末端执行部件做俯仰运动；本发明机器人是通过三个促动器控制的并有力觉感知的闭环机构，具有精度高、动态响应快、结构简单、控制成本低及力觉反馈等优点。

技术领域

本发明涉及机器人自动化领域，具体地，涉及一种具有力觉感知的多自由度操作机器人。

背景技术

经对现有技术的文献检索发现，公开号为CN107856021A的中国专利提出了一种多自由度机器人，具有较大的动作范围和较多的自由度，但是运动学逆解有多解，求解复杂，同时还要解决各个促动器之间联动的问题，控制难度大，控制成本高；公开号为CN105751213A的中国专利提出了一种控制较为简便的多自由度机器人机械手机构，机构较为简单，控制简便，但是由于使用了丝杠-螺母机构，所以响应较慢，同时使用了液压机构，所以精度较低；公开号为CN205588298U的中国专利提出了一种结构简单的多自由度机器人机械手机构，同样也具有响应缓慢，自由度较少的缺点。公开号为CN111820952A的中国专利一种移动式咽拭子取样机器人，虽然动作灵活，具有较多自由度，但是控制机构为一个多轴联动的机械手结构，控制复杂，同时配套设置与执行机构分离，不够便携。

目前的多自由度操作机器人仍存在包括结构复杂、控制成本高或是精度较低、自由度较少、响应缓慢、无法很好地与力觉感知相融合等问题，无法适用于一些特定的场合。

因此，需要开发一种结构简单，控制成本低并且精度较高的具有力觉反馈的多自由度操作机器人。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有力觉感知的多自由度操作机器人。

本发明提供一种具有力觉感知的多自由度操作机器人，包括：

末端执行部件；

与所述末端执行部件连接的传动部件；所述传动部件设置于能沿竖向做升降运动的升降平台上，所述传动部件与所述升降平台可同步运动；通过所述传动部件带动所述末端执行部件实现多自由度的运动；

设置于所述末端执行部件上的力觉感知装置，用于反馈执行件所受外力；

与所述末端执行部件偏心设置的第一促动器；所述第一促动器驱动所述末端执行部件绕其轴心在竖直平面上做圆周运动；

与所述传动部件连接的第二促动器、第三促动器，其中，所述第二促动器驱动所述传动部件沿其所在平面内做水平方向的直线运动，从而带动所述末端执行部件在水平面内沿水平方向做直线运动；所述第三促动器驱动所述传动部件做俯仰运动，带动所述末端执行部件做俯仰运动；使所述机器人实现包括末端执行件空间位置以及俯仰角姿态的四个自由度。

优选地，所述传动部件包括：

设置于所述升降平台上的旋转支撑平台；所述旋转支撑平台能做旋转运动，并在所述升降平台的带动下进行同步运动；

设置于所述旋转支撑平台上方的导轨底座，所述导轨底座的下方设有垂直于导轨方向的传动轴；所述传动轴的两端面分别设有凸出的第一平面轴、第二平面轴；

设置于所述旋转支撑平台上的轴承支承座，所述轴承支座上设有与所述传动轴连接的第一轴承；

设置于所述导轨底座上方的导轨；所述导轨上设有与其相配合的滑块，所述滑块能沿导轨方向移动；

与所述滑块连接的移动平台，所述移动平台在所述滑块的带动下进行同步移动；