[发明专利]一种工业机器人避奇异末端执行器连接装置及避奇异方法

说明书

本发明公开了一种工业机器人避奇异末端执行器连接装置，属于工业机器人技术领域，包括连接法兰和输出法兰，其特征在于：还包括固定导筒、移动导筒和连接导筒，所述连接法兰与固定导筒连接，所述移动导筒位于固定导筒内，所述移动导筒与固定导筒滑动连接，所述输出法兰与连接导筒连接，所述移动导筒与连接导筒通过运动副连接。本发明能够适用于工业机器人避奇异的应用问题，且简单易操作，安全性好。

技术领域

本发明涉及到工业机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人避奇异末端执行器连接装置及避奇异方法。

背景技术

工业机器人在使用的过程中，由于工作任务是千变万化的，因而工业机器人在执行任务的过程中可能会经过关节奇异位置，导致工业机器人的运动不可控。

目前有很多工业机器人路径规划算法都被提出用于解决工业机器人运动过程中的避奇异问题。此类方法能够从软件层面解决部分避奇异的问题。对于工业生产中工作任务完全受限的情况下，仅从软件规划层面来实现工业机器人关节的避奇异运动，往往是比较困难的，很可能导致计算过程比较耗时，效率低下，甚至在某些应用场景无法直接利用规划算法来实现避障。因此，另一种比较常见的措施是在工业应用中，经常会采用冗余机械臂或超冗余机械臂来安全有效地完成任务。但是，对于绝大多数工业机器人来说，应用较为成熟、较为广泛的仍然是六自由度工业机器人，其操作简单、价格低。因此，从硬件层面考虑解决工业机器人避奇异的问题显得尤为重要。

公开号为CN 207915494U，公开日为2018年09月28日的中国专利文献公开了一种机械式工业机器人末端执行器，其特征在于：由前至后包括执行器固定端、滑爪套、中轴导轨套筒、空心推杆、固定连接法兰盘，以及位于固定连接法兰盘和中轴导轨套筒之间的弹簧，其中：

所述执行器固定端与滑爪套卡位配合以实现所述执行器固定端与滑爪套转动锁紧；

所述滑爪套的后端设置有滑爪套杆，所述滑爪套杆的外周面套设有空心推杆，所述空心推杆和所述滑爪套的外周面套设有中轴导轨套筒，所述空心推杆的前端面与所述滑爪套顶推配合以使得滑爪套转动地设置在中轴导轨套筒中；

所述空心推杆的后端固设有固定连接法兰盘，所述空心推杆的外周面上套设有弹簧，所述弹簧压缩设置在所述固定连接法兰盘的前端面与中轴导轨套筒的后端面之间；

所述滑爪套杆的后端面设置有用于限制所述滑爪套向前运动圆头螺钉。

该专利文献公开的机械式工业机器人末端执行器，能满足工业机器人在单自由度移动下对工作对象抓取移动的要求，但是仍然存在工业机器人应用安全性问题和避奇异困难的问题。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种工业机器人避奇异末端执行器连接装置及避奇异方法，本发明能够适用于工业机器人避奇异的应用问题，且简单易操作，安全性好。

本发明通过下述技术方案实现：

一种工业机器人避奇异末端执行器连接装置，包括连接法兰和输出法兰，其特征在于：还包括固定导筒、移动导筒和连接导筒，所述连接法兰与固定导筒连接，所述移动导筒位于固定导筒内，所述移动导筒与固定导筒滑动连接，所述输出法兰与连接导筒连接，所述移动导筒与连接导筒通过运动副连接。

所述固定导筒与移动导筒之间采用螺旋传动或齿条传动。

所述固定导筒与移动导筒之间的移动距离通过光栅尺进行测量。

所述运动副为球面运动副。

所述运动副的旋转运动通过角度传感器进行测量。

所述连接法兰与固定导筒为可拆卸式连接。

所述输出法兰与连接导筒为可拆卸式连接。

一种工业机器人避奇异方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将工业机器人避奇异末端执行器连接装置安装到工业机器人与末端执行器之间；