[发明专利]机器人、机器人系统及相关的方法

说明书

本发明涉及机器人、机器人系统及相关的方法。公开了用于相对于表面移动的机器人、包括该机器人的机器人系统以及相关的方法。机器人包括主体、至少两只腿和至少两只脚。每只腿具有近端区域和远端区域，该近端区域在具有一个旋转自由度的相应的主体接头处被可操作地耦接到主体，该远端区域在包括两个旋转自由度的相应的脚接头处被可操作地耦接到相应的脚。每只脚被配置成相对于表面以两个平移自由度平移。机器人系统包括一个或更多个机器人和表面，所述一个或更多个机器人被定位成沿该表面移动。操作机器人的方法和操作机器人系统的方法包括平移机器人的至少一只脚，以便以六个自由度可操作地移动机器人的主体。

技术领域

本公开涉及机器人、机器人系统及相关的方法。

背景技术

现代自动化制造设备通常利用运动学机器人来运输、操纵和/或组装工件和/或其部件。这样的机器人可以通过多个自由度(DOF)来表征，机器人的部件可以通过所述多个自由度被移动。例如，6自由度(6DOF)机器人能够通过三个平移自由度(例如，X、Y和Z)以及通过三个旋转自由度(例如，滚动、俯仰和偏转)来移动安装在机器人上的末端执行器。此外，机器人可以通过描述机器人可接近的所有位置和取向的集合的工作空间(work envelop)来表征。通常期望的是，运动学机器人能够在限制机器人的总尺寸和/或占地面积的同时在大的工作空间上实现完全的6自由度运动。

串联机器人通常包括串联连接的多个独立可控的连杆元件。虽然串联机器人可允许具有高达6个自由度的运动以及大的工作空间，但是它们的速度和精度受到限制。特别地，由于串联安装连杆元件，各个连杆的误差被累积，从而需要具有极精细标定的大连杆元件来实现末端执行器精度。因此，连杆元件的大质量限制了串联机器人可被操纵的速度。

替代地，并联机器人通常包括并联连接的多个独立可控的连杆元件，使得每个连杆元件的误差被平均而不是被累积。然而，用于并联机器人的当前设计相对于它们的工作空间通常需要大的占地面积和/或只有当它们包括被串联添加有并联连杆元件的重的腕状元件时才能实现完全的6自由度运动。

关于这些和其他考虑，提出了本文所做的公开。

发明内容

公开了用于相对于表面移动的并联运动学机器人、包括该并联运动学机器人的机器人系统，以及相关的方法。

一种机器人包括主体、至少两只腿和至少两只脚。至少两只腿中的每只腿具有近端区域和远端区域，其中，每只腿的近端区域在具有一个旋转自由度的相应的主体接头处被可操作地耦接到主体。至少两只脚中的每只脚在包含两个旋转自由度的相应的脚接头处被可操作地耦接到至少两只腿的相应的腿的远端区域。每只脚被配置为相对于表面以两个平移自由度被选择性地、独立地和主动地平移。一种操作机器人的方法包括选择性地、独立地和主动地平移机器人的至少两只脚中的至少一只脚，以便以六个自由度可操作地移动机器人的主体。

机器人系统包括一个或更多个机器人和表面，所述一个或更多个机器人被定位以沿该表面移动。一种操作机器人系统的方法包括选择性地、独立地和主动地平移所述一个或更多个机器人中的至少一只脚，以便以六个自由度可操作地移动相应的主体。

附图说明

图1是表示根据本公开的机器人的示意图。

图2是根据本公开的示例机器人的透视图。

图3是图2的示例机器人的另一透视图。

图4是图2的示例机器人的另一透视图。

图5是表示根据本公开的机器人系统的示意图。

图6是表示根据本公开的机器人系统的另一示意图。

图7是表示根据本公开的机器人系统的示意图。

图8是表示根据本公开的机器人系统的示意图。

图9是表示根据本公开的机器人系统的示意图。