[发明专利]一种柔性分拣机器人系统

说明书

本发明涉及一种柔性分拣机器人系统，其特征在于，该系统包括机械臂、末端执行器和驱动机构；机械臂具有柔性和平移运动的特性：所谓柔性是指机械臂能够进行弯曲运动；所谓平移运动是指机械臂在运动过程中不会扭转，其末端指向一直不变；末端执行器安装在机械臂的末端，能够进行伸缩进给运动和旋转运动；驱动机构与机械臂和末端执行器关联，以驱动机械臂完成弯曲运动和平移运动，同时驱动末端执行器完成伸缩进给运动和旋转运动。本发明可安装在工业自动化生产线上方，对生产线上的物品进行抓取、抬起、调整姿态、放下以及松开等一系列动作，且具有并联结构的机器人惯性小的特点，在高速运动时可避免出现运动不平稳以及精度难以控制的情况。

技术领域

本发明涉及一种工业机器人，具体地说是关于一种可进行高速分拣的柔性分拣机器人系统。

背景技术

现代的工业自动化生产线上经常需要完成对物品进行快速拾取并以特定的姿态摆放到某个位置的分拣任务。进行分拣任务的机器人通常能在一个平面中进行平动，并可以在该平面的垂直方向上进行平动以及旋转运动，其中分拣机器人的平动与旋转运动是解耦的，故其运动的控制也比较简单。平面关节型(Selective Compliance Assembly RobotArm，SCARA)机器人由于其在一些运动方向上选择性的顺从以及其他方向上大刚度的特点，使得其很适合进行生产线上的分拣工作。但是SCARA型机器人也有其自身的缺点，其机器人主体属于两杆串联的结构，这种结构的运动惯性大，在高速运动时就会出现运动不平稳以及精度难以控制的情况。Delta机器人与类Delta 机器人为代表的并联机器人结构刚度好、运动惯性小，更适合高速分拣任务。在工业自动化生产线上，通常希望完成的速度越快越好，这样可以获得更高的生产效率。但是上述几种分拣机器人在高速运动的状态下，一旦与操作人员发生碰撞或者碰撞到其他物体，都会出现生产事故。因此，针对可进行高速分拣的柔性机器人的研究具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可对工业自动化生产线上的物品进行高速分拣的柔性分拣机器人系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种柔性分拣机器人系统，其特征在于，该系统包括：机械臂，所述机械臂具有柔性和平移运动的特性；所谓柔性是指所述机械臂能够进行弯曲运动；所谓平移运动是指所述机械臂在运动过程中不会扭转，其末端指向一直不变；末端执行器，所述末端执行器安装在所述机械臂的末端，能够进行伸缩进给运动和旋转运动；驱动机构，所述驱动机构与所述机械臂和末端执行器关联，以驱动所述机械臂完成弯曲运动和平移运动，同时驱动所述末端执行器完成伸缩进给运动和旋转运动。

在一个优选的实施例中，所述机械臂包括近端连续体机构、远端连续体机构、末端执行器连接件、驱动杆和结构骨，所述近端连续体机构、远端连续体机构和末端执行器连接件顺序连接，至少3根所述结构骨从所述近端连续体机构延伸至所述远端连续体机构，各所述结构骨一端固定在所述近端连续体机构的端面，另一端固定在所述远端连续体机构的端面；至少3根所述驱动杆固定在所述近端连续体机构与所述远端连续体机构连接处，并从所述近端连续体机构的端面伸出，延伸至所述驱动机构中；至少3根所述驱动杆分布在所述近端连续体机构中，所述驱动机构对各所述驱动杆进行推拉运动；通过推拉各所述驱动杆驱动所述近端连续体机构的弯曲，带动所述远端连续体机构进行与所述近端连续体机构大小相等而方向相反的弯曲运动，从而保持紧固连接在所述远端连续体机构末端的所述末端执行器连接件指向不变。