[发明专利]一种七自由度机械臂重力补偿装置

权利要求书

1.一种七自由度机械臂重力补偿装置，它包括五个恒拉力系统(1)、五个二维位置系统(3)和五个连接单元，恒拉力系统(1)安装在二维位置系统(3)上，恒拉力系统(1)通过所述连接单元与机械臂(11)连接；每个所述连接单元包括绳索(4)、横杆(6)和两个连接架组件，绳索(4)的上端与恒拉力系统(1)连接，绳索(4)的下端与横杆(6)的中部连接，横杆(6)的两端通过两个所述连接架组件与机械臂(11)连接；其特征在于：每个连接架组件包括拉杆(7)、三角板(8)、两个竖杆(9)和两个滚道(10)，拉杆(7)的上端与横杆(6)的端部连接，拉杆(7)的下端与三角板(8)的一个角连接，两个竖杆(9)的上端与三角板(8)另外两个角连接，两个竖杆(9)的下端通过两个滚道(10)与机械臂(11)连接；滚道(10)是半圆弧形，滚道(10)套装在机械臂(11)的外表面上，每个绳索(4)下包含三个平行四边形机构，每个机械臂(11)和其上面的两个滚道(10)所对应的两个竖杆(9)和三角板(8)组合两个下级平行四边形机构，两个三角板(8)的下面两个顶点和两个拉杆(7)、横杆(6)组成上级平行四边形机构；三角板(8)的下顶点的位置代表机械臂杆的质心向上平移的结果，即三角板的三个顶点构成的三角形和机械臂杆质心和两个滚道(10)构成的三角形是全等的。

2.根据权利要求1所述一种七自由度机械臂重力补偿装置，其特征在于：恒拉力系统(1)包括电机(1-1)、扭簧(1-2)和卷筒(1-3)，电机(1-1)的转动轴通过扭簧(1-2)与卷筒(1-3)连接，卷筒(1-3)与绳索(4)的上端连接。

3.根据权利要求1所述一种七自由度机械臂重力补偿装置，其特征在于：二维位置系统(3)包括底座板(3-1)和两组导轨，第一组导轨与第二组导轨相互垂直设置，每组导轨由两根平行设置的导轨(3-2)组成，恒拉力系统(1)安装在底座板(3-1)上，底座板(3-1)安装在第一组导轨上，且底座板(3-1)能沿第一组导轨直线往复移动。

4.根据权利要求1所述一种七自由度机械臂重力补偿装置，其特征在于：所述一种七自由度机械臂重力补偿装置还包括五个视觉位置采集系统(2)和五个靶标(5)，靶标(5)安装在绳索(4)上，视觉位置采集系统(2)安装在二维位置系统(3)上，视觉位置采集系统(2)用于采集靶标(5)的位置信息。