[发明专利]一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法

权利要求书

1.一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）采用拟人式布置方式设置整个6自由度主手机器人，将6自由度主手机器人的第一个关节轴垂直布置，并使所述的第一个关节在重力作用下不会产生绕垂直轴线的回转运动；

2）将手腕3个关节机构呈腕心布置，通过对称设计或配重设计使手腕机构的质心位于腕心处并与小臂杆件交于一点；

3）利用平行四边形机构将小臂驱动电机后移到大臂关节一侧；

4）通过大臂驱动电机与配重以及小臂驱动电机与配重使整个主手位置机构实现重力平衡；

5）在实施时，先做好腕部机构的重力平衡调整，然后再调整位置机构的重力平衡。

2.根据权利要求1所述的一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法，其特征在于，步骤2）的实现是首先通过对称设计或配重设计实现腕部3个关节机构的重力平衡设计，使得整个手腕机构的质心位于主手机器人小臂杆件上的一设定点。

3.根据权利要求1所述的一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法，其特征在于，步骤4）的实现是采用大臂驱动电机与配重以及小臂驱动电机与配重，通过求解2元一次重力平衡方程，获得两个配重质量。

4.根据权利要求3所述的一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法，其特征在于，为了弥补计算等误差的影响，适当调节配重质量或位置。

5.根据权利要求3所述的一种拟人式6自由度机器人重力平衡方法，其特征在于，所述的2元一次重力平衡方程是：

m1r1-12m3l1-m4l1=0m2r2-m3l2-m4(l2+r4)=0]]>

其中，m₁是大臂、大臂驱动电机以及大臂配重的总质量，m₂是曲柄、小臂驱动电机以及小臂配重的总质量，m₃连杆质量，m₄是小臂和腕部质量，r₁是曲柄、小臂驱动电机以及小臂配重共同的质心距大臂关节轴线的距离，r₂是大臂、大臂驱动电机以及大臂配重共同的质心距大臂关节轴线的距离，r₄是小臂和腕部的共同的质心距小臂关节轴线的距离，l₁是曲柄长度，l₂是连杆长度。