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专利号: 2020112378524
申请人: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种力控末端执行器,其特征在于,所述力控末端执行器与一控制器相连,所述力控末端执行器包括定平台、动平台及多组运动组件,所述多组运动组件位于定平台和动平台之间且连接定平台和动平台,所述动平台在多组运动组件的驱动下相对于定平台作三平移运动;每组所述运动组件包括一主动平动关节和一运动链组件,所述主动平动关节一端与定平台相连,另一端与所述运动链组件的一端相连,所述运动链组件的另一端与动平台相连,且所述主动平动关节包括执行器;所述主动平动关节上设有检测所述执行器运动行程的位移传感器,所述动平台上设有检测与工件之间的接触力的压力传感器,所述位移传感器和压力传感器均与控制器相连,所述控制器根据位移传感器反馈的位移信号与接触力信号,对主动平动关节的输出力进行调节,从而调节整个力控末端执行器与工件之间的接触力。

2.根据权利要求1所述的一种力控末端执行器,其特征在于,多组运动链组件沿圆周方向间隔分布,且每组运动链组件均向靠近定平台的中心轴线的方向聚拢设置。

3.根据权利要求2所述的一种力控末端执行器,其特征在于,每组所述运动链组件包括多个虎克铰,所述多个虎克铰和动平台、主动平动关节连接形成一平行四边形运动链。

4.根据权利要求2或3所述的一种力控末端执行器,其特征在于,所述力控末端执行器包括四组运动链组件,所述四组运动链组件沿圆周方向间隔90°均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一种力控末端执行器,其特征在于,每个所述主动平动关节还包括柔性导向装置和机械弹簧,所述执行器的上下两端各设置一所述柔性导向装置,所述机械弹簧设置于执行器的内部,且所述机械弹簧的两端分别与定平台和一连接件相连,所述连接件与运动链组件相连。

6.根据权利要求1所述的一种力控末端执行器,其特征在于,所述控制器包括与执行器相连的力控制模块及与力控制模块相连的阻抗控制模块,所述阻抗控制模块用于接收压力传感器反馈的接触力信号与期望接触力信号之差以及位移传感器反馈的位移信号与期望位移信号之差,并输出控制力信号给力控制模块;所述力控制模块用于接收所述控制力信号及执行器输出的驱动力信号之差,调节主动平动关节的输出力。

7.根据权利要求1所述的一种力控末端执行器,其特征在于,所述主动平动关节的运动方向垂直于定平台。

8.根据权利要求5所述的一种力控末端执行器,其特征在于,所述机械弹簧和执行器的输出并联设置。

9.根据权利要求1所述的一种力控末端执行器,其特征在于,所述压力传感器为六维力传感器。

10.一种工业机器人,其特征在于,所述工业机器人的末端与权利要求1~9任意一项所述的力控末端执行器相连。