一种轻型协作机器人柔性关节测试系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110303522A(43)申请公布日2019.10.08(21)申请号201910670049.0(22)申请日2019.07.24(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人洪鹰孙升才肖聚亮王国栋(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李素兰(51)Int.Cl.B25J19/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种轻型协作机器人柔性关节测试系统(57)摘要本发明公开了一种轻型协作机器人柔性关节测试系统，包括显示器、工控机、耦合器、伺服驱动器、力传感器以及包括伺服电机的同步带张紧力测试装置，其中，工控机与显示器相连，工控机与耦合器相连，耦合器与伺服驱动器相连，伺服驱动器与伺服电机相连，伺服电机上的编码器将伺服电机的数据反馈给工控机，并将运算结果输出给伺服驱动器，进而伺服驱动器驱动伺服电机，伺服电机通过同步带带动张紧带轮，力传感器测量并读取不同情况下同步带张紧力，进而实现轻型协作机器人柔性关节测试系统驱动。本发明的张紧模块调节装置结构简单，操作容易，不用安装其他传感器，节省成本。直接观察显示器上数据曲线波动，清晰展现装置调节效果。CN110303522ACN110303522A权利要求书1/1页1.轻型协作机器人柔性关节测试系统，包括支撑架(4)，在所述的支撑架上安装有工控机(2)，其特征在于：工控机与安装在支架中间的显示器(5)通过VGA线相连，所述的工控机通过以太网网线与耦合器(3)的EtherCAT信号输入接口相连，耦合器(3)的EtherCAT信号输出接口通过以太网网线与伺服驱动器(1)的以太网口相连；在所述的支撑架的顶部安装有柔性关节机械装置(15)，所述的柔性关节机械装置包括固定在支撑架(4)顶部的电机安装板(30)，伺服电机固定在电机安装板下方，沿竖直方向设置的伺服电机的输出轴的上部穿过电机安装板设置，在所述的伺服电机的输出轴的上部固定有电机带轮(37)，所述的伺服驱动器通过线缆与伺服电机相连，在所述的电机安装板(30)的上方设置有一个上连接板(27)，所述的上连接板与电机安装板(30)平行设置，在所述的电机安装板的中间固定有一个张紧带轮安装块(19)，在所述的张紧带轮安装块的中间开有张紧带轮轴孔，在所述的张紧带轮轴孔内的上部和下部分别安装有上固定轴承(18)和下固定轴承(21)，在所述的上固定轴承和下固定轴承之间安装有轴套(20)，一根张紧带轮轴(23)的上部安装在上固定轴承、下固定轴承以及轴套(20)中，一个张紧带轮锁紧垫片(17)安装在所述的上固定轴承的内圈顶壁上以及张紧带轮轴(23)的上端面上并通过内六角螺栓(16)与张紧带轮轴固定相连，所述的下固定轴承的内圈通过张紧带轮轴上的凸肩固定并且外圈通过安装在张紧带轮安装块(19)内壁环槽中的孔用弹性挡圈(22)定位，所述的张紧带轮轴的下部穿过上连接板设置并且固定有一个从动张紧带轮(24)，所述的电机带轮(37)通过同步带(31)与从动张紧带轮转动相连；在所述的上连接板(27)的左侧开有一个长圆孔，在所述的连接板的右侧开有一个圆孔，所述的长圆孔长向上的对称轴沿水平方向设置且所述的长圆孔的中心点与圆孔的圆心的连线与长圆孔长向上的对称轴垂直设置，在所述的长圆孔以及圆孔的下方的电机安装板(30)上分别固定有一个支撑座，在每个支撑座的顶部中间分别设置有一个垫块轴(28)，两个所述的垫块轴的顶部分别插在圆孔中以及长圆孔内设置；在所述电机安装板(30)左前方固定有一个螺丝块(33)，在所述螺丝块上沿水平方向螺纹连接有张紧力调节螺栓(34)，在与螺丝块相对设置的上连接板(27)的侧壁上安装有一个测力传感器(32)，张紧力调节螺栓的端部对准测力传感器的端面并压紧，所述的测力传感器通过控制线与一个测力传感器控制器(35)相连，所述的测力传感器将读取的皮带张紧力数据信号输出给测力传感器控制器；在所述的张紧力调节螺栓的压力下，上连接板(27)能够绕右侧圆孔内的垫块轴转动使得左侧的垫块轴(28)在长圆孔内前后移动。2CN110303522A说明书1/5页一种轻型协作机器人柔性关节测试系统技术领域[0001]本发明涉及机器人检测技术领域，特别涉及一种轻型协作机器人柔性关节测试系统。背景技术[0002]随着自动化控制技术的不断进步，普通六自由度机器人已经不能满足要求，轻型协作机器人进而得到发展。由于机器人内部关节采用谐波减速器以及具有柔性较大的同步传动带系统驱动关节运动，使得关节和连杆的柔性增加，进而使得结构发生细微变形与共振，导致机器人运动精度降低。由于同步带张紧力的调节直接影响机器人的