[发明专利]一种力位混合控制的双驱动夹持机构

说明书

本发明提供一种力位混合控制的双驱动夹持机构，包括：主滑轨，含有两个夹持件配合进行夹持工作的夹持手，两个驱动器；其中，两个所述驱动器与两个所述夹持件一一对应配合，两个所述驱动器控制对与所述驱动器对应的所述夹持件的转矩大小，进而控制驱动所述夹持件在所述主滑轨上进行不同速度的位置移动，以及通过控制所述夹持件的位置实现所述夹持件的夹持力度的改变，实现了夹持件的力位混合控制，提高了夹持的稳定性，不用根据特殊的应用环境进行夹持治具的新定制，减少重新定制夹持治具的工时，提高了工作效率。

技术领域

本申请涉及机器人机械技术领域，具体涉及一种力位混合控制的双驱动夹持机构。

背景技术

随着自动化技术快速发展，机器人主要用于工业生产线上，用于代替人类完成一些简单、繁琐、重复的任务。因此，机器人的工业化应用有着快速的增长量。机器人系统是由机器人和周边设备与工具组成的自动化作业系统，机器人本体通常都是设计来完成指定的位姿，要想完成具体的任务，一般还是要在机器人的末端加上执行器，例如焊接要加上焊枪，喷涂要加上喷头，抓取要加上夹持工具。夹持工具从驱动角度来讲，分为气动，液压，电驱等。

现有的夹持工具一般都较为简单，驱动源基本为一个，执行一开一合即可。但是随着机器人应用越来越广泛，对机器人的使用也越来越五花八门，简单的一开一合已经不能满足越来越复杂的需求，如果需求稍有改动，就需重新定制一个夹持工具，耗费工时。而一些功能比较多的夹持工具的结构和操作较为复杂，不方便实用，以及对抓手动作的控制和抓取力的控制都需要单独分开进行控制，才能完成稳定的控制，但影响了工作效率。

发明内容

本发明针对现有机器人机械技术中的夹持技术不能大范围普及应用，耗费工时，工作效率低，控制不稳定等问题，提供了一种力位混合控制的双驱动夹持机构，解决了现有的夹持技术应用耗费工时，操作工作效率低，控制不稳定的问题。

一方面，本发明提供一种力位混合控制的双驱动夹持机构，包括：

主滑轨，含有两个夹持件配合进行夹持工作的夹持手，两个驱动器；其中，两个所述驱动器与两个所述夹持件一一对应配合，两个所述驱动器控制与所述驱动器对应的所述夹持件的转矩大小，进而控制驱动所述夹持件在所述主滑轨上进行不同速度的位置移动，以及通过控制所述夹持件的位置实现所述夹持件的夹持力度的改变。

作为一种可选的实施方式，每一个所述夹持件分别包括夹持件主体，连杆，以及设置在所述夹持件主体的背面且连接所述连杆的辅助滑轨；与所述夹持件对应的所述驱动器根据控制转矩指令控制所述连杆进行动作，进而驱动所述连杆连接所述辅助滑轨的一端在所述辅助滑轨进行上下运动，以控制驱动所述夹持件主体在所述主滑轨上进行不同速度的位置移动。

作为一种可选的实施方式，两个所述夹持件处于对称闭合状态时，两个所述连杆和所述主滑轨共同构成等腰三角形。

作为一种可选的实施方式，所述连杆和所述主滑轨之间的长度比范围在1.414:1。

作为一种可选的实施方式，所述驱动器根据抓取姿态和期望夹持力决定控制转矩指令。

作为一种可选的实施方式，所述主滑轨的长度为L，所述连杆的长度为所述夹持件主体的所述驱动器的输出转矩为m，则所述夹持手在沿所述主滑轨方向的夹持力分量为其中，所述θ为连杆与所述主滑轨形成的夹角，所述抓取姿态包括所述θ，所述期望夹持力为所述f，所述控制转矩指令为根据所述θ，通过所述的关联关系确定的所述m。

作为一种可选的实施方式，该力位混合控制的双驱动夹持机构适用于夹持直径为d的所述待夹持物体，其特征在于，所述θ为两个连杆中一个连杆与所述主滑轨形成的夹角，设定为两个连杆中的另一个连杆与所述主滑轨形成的夹角，则获得所述所述