CN102765094B - 可附接至机器人臂的可重构末端执行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可附接至机器人臂的可重构末端执行器。具体地，提供了一种可附接至机器人臂的可重构末端执行器，其包括：主悬臂、第一分支组件和第二分支组件、双铰接机构。双铰接机构包括附接至第一分支组件的第一离合器，并且被配置成相对于第二分支组件来铰接第一分支组件。双铰接机构还包括附接至主悬臂、第二分支组件和第一离合器的第二离合器，并且被配置成相对于主悬臂同时铰接第一与第二分支组件。第一和第二分支组件分别具有连接至支撑多个工具模块的分支的肢。每个工具模块包括可配置成与工件相互作用的端元件。

Description

可附接至机器人臂的可重构末端执行器

技术领域

本发明涉及供机器人臂使用的末端执行器。

背景技术

在该部分中的声明仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

附接至机器人设备的已知末端执行器用于在制造过程期间操纵工件。具有末端执行器的机器人设备的应用可包括材料装卸、制造、包装和测试。末端执行器包括抓取工件、将工件运输至新的位置、以及定向和释放工件的工具模块。末端执行器优选可调节以允许与多重设计的工件一起使用，包括调节工具模块。已知通过手动调节工具模块的位置和取向来调节供多重设计的工件使用的末端执行器。已知的是，手动调节工具模块非常费时，并且可能易于产生错误。

由末端执行器装卸的已知工件包括以三维形式成形并具有大的斜率和高程变化的零部件或片材金属板。但是，为自身适应工件的工具模块设计具有非常大的高度延伸和摆动角的末端执行器可能是不切实际的。

末端执行器可通过主悬臂和适配器连接至机器人臂，以将工件移入和移出诸如冲压机和相关模具之类的相关加工站。由于例如模口尺寸和三维模具形状之类的机械工作空间的限制，所以具有直悬臂的扁平的末端执行器框架在工件的移动期间可能与模具和机架干涉。

末端执行器包括管线包，所述管线包容纳并路由到工具模块中的每个工具模块的线管，以便传导以真空、压缩空气、液压流体和电力的形式的动力，从而启动和停用安装在工具模块的端部上的真空杯、机械夹持器或其他工件接合工具。已知的管线包被捆扎或以另外的方式附接在末端执行器的框架上。末端执行器上的工具模块的变化或重构需要释放所述捆扎以实现这样的变化。用于安装在末端执行器上的工具模块的其他已知的管线包还包括为了夹持部件的调节或移动而以有些松弛的方式松散地保持的软管。设计成允许工具模块中的一个工具模块的宽广范围运动的软管和动力线缆可能会缠结并且与其他软管和动力线缆干涉。与管线包装相关的问题包括：允许末端执行器和工具模块的安装灵活性、末端执行器在操作期间不被中断的运动性、在用于工件的重构期间的机械安装时间、以及在装备的使用寿命期间的可维护性。

发明内容

一种可附接至机器人臂的可重构末端执行器，其包括：主悬臂、第一分支组件和第二分支组件、双铰接机构。双铰接机构包括被附接至第一分支组件的第一离合器，并且被配置成相对于第二分支组件铰接第一分支组件。双铰接机构还包括附接至主悬臂、第二分支组件和第一离合器的第二离合器，并且被配置成相对于主悬臂同时铰接第一和第二分支组件。第一和第二分支组件分别具有连接至支撑多个工具模块的分支的肢。每个工具模块包括可配置成与工件相互作用的端元件。

本发明还包括以下方案：

1.一种可附接至机器人臂的可重构末端执行器，包括：

主悬臂；

第一分支组件和第二分支组件；

双铰接机构，所述双铰接机构包括：

第一离合器，所述第一离合器附接至所述第一分支组件，并被配置成相对于所述第二分支组件来铰接所述第一分支组件；以及

第二离合器，所述第二离合器附接至所述主悬臂、所述第二分支组件和所述第一离合器，并被配置成相对于所述主悬臂同时铰接所述第一分支组件和所述第二分支组件；

所述第一分支组件和所述第二分支组件分别具有连接至对多个工具模块进行支撑的分支的肢；以及

每个工具模块包括能够配置成与工件相互作用的端元件。

2.根据方案1所述的可重构末端执行器，其中，所述双铰接机构被配置成将所述第一分支组件和所述第二分支组件铰接成凸形构造、凹形构造和平坦构造中的一种。

3.根据方案1所述的可重构末端执行器，其中，所述第一分支组件和所述第二分支组件包括蜘蛛架结构。

4.根据方案3所述的可重构末端执行器，其中，每个分支被配置成在所述对应的肢上平移。

5.根据方案4所述的可重构末端执行器，其中，每个分支耦联至被配置成在所述对应的肢上平移的线性锁定机构。

6.根据方案3所述的可重构末端执行器，其中，每个工具模块被配置成在所述对应的分支上平移。

7.根据方案6所述的可重构末端执行器，其中，每个工具模块包括被配置成在所述对应的分支上平移的线性及旋转锁定机构。

8.根据方案1所述的可重构末端执行器，其中，所述第一分支组件包括第一蜘蛛架结构，所述第一蜘蛛架结构包括连接至对工具模块进行支撑的多个前方分支的第一肢，并且所述第二分支组件包括第二蜘蛛架结构，所述第二蜘蛛架结构包括连接至对工具模块进行支撑的多个后方分支的第二肢。

9.根据方案8所述的可重构末端执行器，还包括：

所述前方分支中的每个前方分支与所述后方分支中对应的一个后方分支配对；

所述前方分支中的每个前方分支耦联至被配置成在所述对应的肢上平移的线性锁定机构；

所述后方分支中的每个后方分支耦联至轭，所述轭耦联至所述对应的前方分支的所述线性锁定机构；以及

所述轭被配置成绕对应的第一肢旋转。

10.根据方案1所述的可重构末端执行器，其中，每个工具模块都能够配置到参考x轴位置、y轴位置、z轴位置、以及绕所述z轴的旋转角所限定的位置。

11.根据方案1所述的可重构末端执行器，其中，每个端元件以顺应所述工件的摆动角α被可摆动地附接至所述对应的工具模块。

12.一种可附接至机器人臂的可重构末端执行器，包括：

第一分支组件，所述第一分支组件包括导轨和支撑多个第一工具模块的第一分支；

第二分支组件，所述第二分支组件包括与所述导轨平行布置的肢，所述肢连接至对多个第二工具模块进行支撑的第二分支；以及

主悬臂，所述主悬臂能够附接至机器人臂，并且耦联至双铰接机构，所述双铰接机构包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器附接至所述第一分支组件并且被配置成相对于所述第二分支组件来铰接所述第一分支组件，所述第二离合器附接至所述第二分支组件并且被配置成相对于所述主悬臂来铰接所述第一分支组件和所述第二分支组件。

13.根据方案12所述的末端执行器，其中，所述第二分支组件包括多个线性锁定机构，所述多个线性锁定机构耦联至所述第二分支并且布置在所述肢上，以便与所述肢一起旋转和在所述肢上平移。

14.根据方案13所述的末端执行器，其中，所述第一分支组件包括安装在轭上的所述第一分支，所述每个轭与所述线性锁定机构中的一个耦联并且被配置成绕所述对应的肢旋转。

15.根据方案12所述的末端执行器，其中，每个工具包括参考x轴位置、y轴位置、z轴位置、和绕所述z轴的旋转角来限定的合适位置。

16.根据方案12所述的末端执行器，其中，每个工具模块包括端元件，所述端元件被配置成与工件相互作用并且以顺应所述工件的摆动角α可摆动地附接至所述对应的工具模块。

17.一种可附接至机器人臂的可重构末端执行器，包括：

主悬臂，所述主悬臂能够附接至机器人臂，并且耦联至双铰接机构，所述双铰接机构包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器附接至第一分支组件并被配置成相对于第二分支组件来铰接所述第一分支组件，所述第二离合器附接至所述第二分支组件并被配置成相对于所述主悬臂来铰接所述第一分支组件和所述第二分支组件；

所述第一分支组件包括导轨和支撑多个第一工具模块的第一分支；

所述第二分支组件包括与所述导轨平行布置的肢，所述肢连接至支撑多个第二工具模块的第二分支；以及

每个工具模块包括可摆动地附接至所述工具模块以便与所述工件相互作用的端元件。

附图说明

现在将参考附图作为示例来描述一个或多个实施例，附图中：

图1和图2是根据本发明的包括多个可配置的工具模块的可重构末端执行器的一部分的三维示意图；

图3是根据本发明的可重构末端执行器的另一实施例的三维示意图；

图4是根据本发明的可重构末端执行器的另一实施例的一部分的三维示意图；

图5是根据本发明的可重构末端执行器的另一实施例的二维示意图；以及

图6图示了便于根据本发明的示例性末端执行器的重构的安装支架。

具体实施方式

现在参考附图，其中显示内容仅为了图示某些示例性实施例，而不是为了限制所述示例性实施例，图1和图2提供了包括多个可配置的工具模块50的可重构末端执行器10的三维示意图，所述多个可配置的工具模块50各自分别具有以可回转的方式附接至其的端元件52。末端执行器10优选地附接至可铰接的机器人臂或另一材料装卸装置的自由端。在一个实施例中，机器人臂包括被固定至基部并且可操作以使末端执行器10在空间中线性地和旋转地平移的可编程装置。参考包括了x轴92、y轴94和z轴96的x-y-z参考坐标系90描述的空间坐标系来为末端执行器10和所附接的工具模块50提供位置参考。末端执行器10优选被机械调整成优选配置，所述优选配置限定了工具模块50中的每个工具模块相对于x-y-z坐标系90的位置。

可重构末端执行器10包括位于名义的前方位置（如所示）中的第一分支组件70和位于名义的后方位置（如所示）中的第二分支组件80。第一和第二分支组件70、80分别结构地支撑一个或多个工具模块50。第一和第二分支组件70、80优选地布置成蜘蛛架构造（spider-frameconfiguration）。蜘蛛架构造包括具有为工具模块50提供结构支撑的一个或多个分支的肢，其中，所述分支以悬臂方式附接至肢元件。如在此所描述地，第一和第二分支组件70、80可移动，并且可布置成凸形构造、凹形构造或平坦构造中的任意一种，以允许工具模块50中的每个工具模块的端元件52附接至工件或与工件相互作用。这样，可铰接的机器人臂能够根据工具模块50的具体操作方案来采用可重构末端执行器10使工件物理地移动或对工件进行操作。

末端执行器10包括主悬臂12和用于铰接第一和第二分支组件70、80的双铰接机构20。双铰接机构20包括：利用第一输入杆32铰接的第一旋转离合器机构30，和利用第二输入杆42铰接的第二旋转离合器机构40。主悬臂12的纵向中心线限定x-y-z参考坐标90的x轴92。

第一分支组件70附接至第一旋转离合器机构30。第一分支组件70包括从主悬臂12沿相反方向（优选地与主悬臂12的纵向轴线正交地）伸出的一对肢72。肢72的纵向伸出优选地限定了x-y-z参考坐标90的y轴94。Z轴96被限定成与由x轴92和y轴94限定的平面垂直。一个或多个前方分支75优选地正交地从肢72伸出。前方分支75被配置成随着肢72的旋转而旋转。该对肢72优选地被连结，以便通过第一旋转离合器机构30彼此一致地旋转。

第二分支组件80附接至第二旋转离合器机构40。第二分支组件80包括从主悬臂12沿相反方向（优选地与主悬臂12的纵向轴线正交并且与第一分支组件70的肢72平行地）伸出的一对导轨82。一个或多个后方分支85优选正交地附接至肢72，并且穿过在导轨82中的梁元件84之间形成的缝83伸出。后方分支85被配置成随着导轨82的旋转而旋转。导轨82优选地被连结，以便通过第二旋转离合器机构40彼此一致地旋转。前方分支75和后方分支85由合适的材料制成，并包括一个或多个纵向花键。前方分支75和后方分支85中的每一个具有以可滑动的方式安装在其上的至少一个工具模块50。肢72的远离第一旋转离合器机构30的端部利用端托架46耦联至该对导轨82的远离第二旋转离合器机构40的对应端部。优选地，端托架46固定地连接至该对导轨82的端部，并且以可旋转的方式连接至肢72的端部，从而允许肢72在其中旋转。

每个工具模块50安装在线性及旋转锁定机构73上，所述线性及旋转锁定机构73以可滑动的方式安装在前方和后方分支75、85中的一个上，并与所述一个分支的纵向花键相互作用，以防止绕相应分支75、85的纵向轴线的旋转。线性及旋转锁定机构73被配置成：当解锁时，在相应的分支75、85上平移；以及当锁定时，将工具模块50紧固在沿着相应分支75、85的长度的优选位置处。每个线性及旋转锁定机构73优选地是气动启动的，优选地被配置成在解锁以前都保持在锁定位置中，并且当注入压缩空气时才可解锁。线性及旋转锁定机构73可代替地是机械启动和停用的。每个工具模块50包括摆臂组件，所述摆臂组件允许工具模块50在优选位置处被重构，以便与不同的工件相互作用。

每个工具模块50优选地具有五个运动自由度（5-d.o.f.），并可配置到参考x轴位置、y轴位置、z轴位置、绕x-y-z坐标系90的z轴的旋转角97、以及摆动角α95限定的合适位置，所述摆动角α95限定了端元件52相对于相应的工具模块50的位置。

图2图示了包括主悬臂12和双铰接机构20的可重构末端执行器10的一部分，所述双铰接机构20具有第一和第二旋转离合器机构30和40，所述第一和第二旋转离合器机构30和40具有附接至第一和第二旋转离合器机构30和40的相应的肢72和导轨82。第一和第二旋转离合器机构30和40优选地是采用楔固或另一合适机构来实现锁定的可锁定双向装置。

第二双向旋转离合器40包括固定地附接至主悬臂12的端部并且处在主悬臂12的耦联至机器人臂的端部的远侧的第二壳体41。

第二双向旋转离合器40包括被包含在第二壳体41中的双向离合机构，所述第二壳体41具有在第二壳体41的任一端（或两端）上延伸并耦联至第二输入杆42的可移动的输出轴43。两个导轨托架44耦联至导轨82和第二双线旋转离合器40的输出轴43，并从而随着所述输出轴43和所述导轨82的旋转而旋转，所述导轨82从导轨托架44中的每个导轨托架延伸。

第一双向旋转离合器30包括被包含在第一壳体31中的第一双向离合机构，所述第一壳体31具有在第一壳体31的任一端（或两端）上延伸并且利用第一输入杆32可旋转的可移动的输出轴33。旋转离合器30的第一壳体31刚性地连接至两个导轨托架44，所述两个导轨托架44耦联至第二离合器40的输出轴43并随着所述输出轴43的旋转而旋转。输出轴33固定地耦联至肢72，并且被配置成通过操纵第一输入杆32使肢72旋转。

使第一杆32旋转仅仅通过使包括前方分支75的肢72旋转从而使第一分支组件70旋转。因此，第一离合器30可用于相对于第二分支组件80来铰接第一分支组件70。第一旋转离合器机构30用于锁定旋转位置，从而相对于第二分支组件80将第一分支组件70保持就位。

使第二输入杆42旋转通过使第二离合器40的输出轴43旋转从而同时使第一和第二分支组件70和80相对于悬臂12旋转，这使两个导轨托架44和导轨82旋转，并且还使第一旋转离合器30与肢72和前方分支75一起旋转。因此，第二离合器40可用于相对于主悬臂12来铰接第一和第二分支组件70、80。第二旋转离合器机构40用于锁定旋转位置，从而相对于主悬臂12将第一和第二分支组件70、80保持就位。

第一与第二输入杆32和42可独立地移动，以铰接可重构末端执行器10的第一和第二组件70和80，从而实现优选的构造，包括凸形、凹形或平坦的构造中的一个。当第一和第二输入杆32和42被放置在名义上的中立位置中时，可重构末端执行器10的第一和第二组件70和80可与大致具有平坦轮廓的工件一起使用。当第二输入杆42沿例如逆时针方向的第一方向旋转、并且第一输入杆32沿例如顺时针方向的第二方向旋转时，可重构末端执行器10可与具有凸形轮廓的工件一起使用。

当第二输入杆42被保持在中立位置并且第一输入杆32沿逆时针方向旋转时，可重构末端执行器10可与具有凹形轮廓的工件一起使用。应意识到的是，第二输入杆42沿例如顺时针方向的第二方向的旋转受到限制，以避免主悬臂12与工件之间的接触（或相互作用）。

如所示，前方分支75中的每个前方分支当安装在肢72上时与对应的后方分支85配对，其中每对的前方分支75和后方分支85被配置成当线性锁定机构76解锁时沿着相应的肢72的长度平移。前方分支75安装在线性锁定机构76上。线性锁定机构76包括滚珠花键轴承或承载器，以确保前方分支75沿着相应的肢72的长度的平稳定位。肢72优选地为滚珠花键轴。线性锁定机构76被配置成将前方分支75线性地和旋转地锁定在相应的肢72的花键轴上，以防止在负载作用下的旋转或沿着肢72的侧向移动。线性锁定机构76优选地是气动启动的，优选地被配置成在解锁以前保持在锁定位置，并且优选地只有当通过闭锁接头79注入压缩空气时才可解锁。

每个后方分支85都安装在轭77上，所述轭77具有与线性锁定机构76耦联的两个端板78。在后方分支85在形成于导轨82的梁元件84之间的缝83内滑动的情况下，轭77与线性锁定机构76一致地沿着相应的肢72的花键轴滑动。轭77绕相应的肢72的花键轴自由旋转，以允许后方分支85相对于对应的前方分支75独立地旋转。轭77和相关的后方分支85的旋转受到在导轨82中的梁元件84之间形成的缝82的旋转位置的约束，所述缝83的旋转位置利用第二输入杆42通过第二旋转离合器机构40来控制。

在一个实施例中，导轨82中的每根导轨利用一对平行的梁元件84形成。作为示例，梁元件84可以是工字梁，所述工字梁在近端处结合在导轨托架44处，以及在远端处利用端托架46结合，并且通过在所述工字梁之间形成缝83的间隙隔开。后方分支85优选正交地附接至肢72，并且穿过缝83伸出。后方分支85被配置成随着导轨82的旋转而旋转，所述导轨82优选地被连结，以便优选地利用第二输入杆42通过第二旋转离合器机构40的旋转来彼此一致地旋转。应意识到的是，导轨82向后方分支85提供结构支撑。

图3图示了可重构末端执行器10的另一实施例，所述可重构末端执行器10包括主悬臂12和双铰接机构20，所述双铰接机构20具有分别耦联至第一和第二分支组件70'和80'的第一和第二旋转离合器机构30和40。在该实施例中，第一分支组件70'包括附接至导轨82'的第一旋转离合器机构30，并且第二分支组件80'包括附接至肢72的第二旋转离合器机构40。导轨82'是附接至第二离合器组件40并在端托架46之间延伸的单体件。

类似于参考图1所示的实施例，图4图示了可重构末端执行器10的另一实施例的一部分。在该实施例中，前方分支75与对应的后方分支85配对，并利用线性锁定机构76安装在肢72上。后方分支85安装在轭77'上，所述轭77'具有与线性锁定机构76耦联的两个端板78。轭77'与线性锁定机构76一致地沿着相应的肢72的花键轴滑动。导轨82'利用优选地为工字梁的单个梁元件84形成。导轨82'的梁元件84利用端托架46结合至肢72。轭77'包括凹部87和与梁元件84对应的保持滑板88。当装配到一起时，梁元件84配合在轭77'的凹部87中，并被保持滑板88保持在凹部87中。因此，包括后方分支85的轭77'沿着组成导轨82'的梁元件84滑动。轭77'绕相应的肢72的花键轴自由旋转，以允许后方分支85相对于对应的前方分支75独立地旋转。轭77'和相关的后方分支85的旋转受导轨82'的旋转位置的约束，所述导轨82'的旋转位置利用第二输入杆42通过第二旋转离合器机构40来控制。前方和后方分支75、85被配置成当线性锁定机构76解锁时沿着相应的肢72的长度平移。

图5图示了可重构末端执行器510的另一实施例，所述可重构末端执行器510包括主悬臂512和双铰接机构520，所述双铰接机构520具有分别耦联至前方分支组件570和后方分支组件580的第一旋转离合器机构530和第二旋转离合器机构540。在该实施例中，第一分支组件570包括附接至一对第一肢572的第一旋转离合器机构530，并且第二分支组件580包括附接至一对第二肢574的第二旋转离合器机构540。端托架546将邻近的第一和第二肢572和574的远端耦联。肢572和574优选地为滚珠花键轴。肢572和574中的每一个包括利用线性锁定机构576安装在其上的至少一个分支575。每个分支575被配置成独立于其它分支575移动。该实施例的其他元件与参考图1所示的那些元件类似。

图6图示了便于示例性末端执行器10的重构的安装支架200。安装支架200包括基部202，在所述基部202上装配有竖直臂210。基部优选地包括具有下定位器托架206的可枢转的板204。在一个实施例中，竖直臂210包括上定位器托架208。水平臂220附接至竖直臂210。水平臂220包括一对U形托架222和224，所述一对U形托架222和224包括气动致动的夹持机构。U形托架222和224被配置成容纳末端执行器10的主悬臂12。

水平臂220的竖直高度优选地可调节，并且U形托架222和224的水平位置也优选地可调节，所以安装支架200将末端执行器10容纳成将主悬臂12放置在跨过U形托架222和224的水平位置中，其中末端执行器10的端托架46中的一个被插入到下定位器托架206中或者以另外的方式关于下定位器托架206取向。

当末端执行器10被安置并夹持到安装支架200上时，在肢72和导轨82处于竖直位置中、并且前方和后方分支75、85水平延伸的情况下，第一和第二分支组件70和80处于直立位置中。

机器人臂可用于将工具模块50中的每个工具模块配置到参考x轴位置、y轴位置和z轴位置限定的合适位置。摆动角α95和绕x-y-z坐标系90的z轴的旋转角优选地是可自调节的，以允许每个工具模块50的每个端元件52对工件的适应。机器人臂于是还可与第一和第二输入杆32和42相互作用，以铰接可重构末端执行器10的第一和第二组件70和80，以实现优选的构造，包括凸形、凹形或平坦的构造中的一种。

工具模块50、线性锁定机构76和线性及旋转锁定机构73中的每一个优选地是单独气动启动的。因此，使用普通安装工具可以实现重构，所述普通安装工具利用了连接至机器人臂的压缩空气。

本发明已描述了某些优选的实施例及所述某些优选实施例的变型。本领域的技术人员在阅读和理解说明书时可想到另外的变型和修改。因此，本发明不应局限于作为用于实施本发明所设想的最佳模式而公开的特定实施例，而是本发明应包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (17)

1.一种可附接至机器人臂的可重构末端执行器，包括：

主悬臂，所述主悬臂包括主悬臂纵向轴线；

第一分支组件和第二分支组件，所述第一分支组件包括第一纵向轴线，所述第二分支组件包括第二纵向轴线，所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线彼此平行并且都垂直于所述主悬臂纵向轴线；

双铰接机构，所述双铰接机构包括：

第一旋转离合器机构，所述第一旋转离合器机构附接至所述第一分支组件，并被配置成相对于所述第二分支组件来铰接所述第一分支组件，从而使得相对于所述第二分支组件的第二纵向轴线使所述第一分支组件绕所述第一纵向轴线旋转；以及

第二旋转离合器机构，所述第二旋转离合器机构附接至所述主悬臂、所述第二分支组件和所述第一旋转离合器机构，并被配置成相对于所述主悬臂来铰接所述第一分支组件和所述第二分支组件，从而使得相对于所述主悬臂同时使所述第一分支组件和所述第二分支组件绕所述第二纵向轴线旋转；

所述第一分支组件和所述第二分支组件分别具有连接至对多个工具模块进行支撑的分支的肢；以及

每个工具模块包括能够配置成与工件相互作用的端元件。

2.根据权利要求1所述的可重构末端执行器，其中，所述双铰接机构被配置成将所述第一分支组件和所述第二分支组件铰接成凸形构造、凹形构造和平坦构造中的一种。

3.根据权利要求1所述的可重构末端执行器，其中，所述第一分支组件和所述第二分支组件包括蜘蛛架结构。

4.根据权利要求3所述的可重构末端执行器，其中，每个分支被配置成在所述对应的肢上平移。

5.根据权利要求4所述的可重构末端执行器，其中，每个分支耦联至被配置成在所述对应的肢上平移的线性锁定机构。

6.根据权利要求3所述的可重构末端执行器，其中，每个工具模块被配置成在所述对应的分支上平移。

7.根据权利要求6所述的可重构末端执行器，其中，每个工具模块包括被配置成在所述对应的分支上平移的线性及旋转锁定机构。

8.根据权利要求1所述的可重构末端执行器，其中，所述第一分支组件包括第一蜘蛛架结构，所述第一蜘蛛架结构包括连接至对工具模块进行支撑的多个前方分支的第一肢，并且所述第二分支组件包括第二蜘蛛架结构，所述第二蜘蛛架结构包括连接至对工具模块进行支撑的多个后方分支的第二肢。

9.根据权利要求8所述的可重构末端执行器，还包括：

所述前方分支中的每个前方分支与所述后方分支中对应的一个后方分支配对；

所述前方分支中的每个前方分支耦联至被配置成在所述对应的肢上平移的线性锁定机构；

所述后方分支中的每个后方分支耦联至轭，所述轭耦联至所述对应的前方分支的所述线性锁定机构；以及

所述轭被配置成绕对应的第一肢旋转。

10.根据权利要求1所述的可重构末端执行器，其中，每个工具模块都能够配置到参考x轴位置、y轴位置、z轴位置、以及绕所述z轴的旋转角所限定的位置。

11.根据权利要求1所述的可重构末端执行器，其中，每个端元件以顺应所述工件的摆动角α被可摆动地附接至所述对应的工具模块。

12.一种可附接至机器人臂的可重构末端执行器，包括：

主悬臂，所述主悬臂包括主悬臂纵向轴线；

第一分支组件，所述第一分支组件包括导轨和支撑多个第一工具模块的第一分支；

第二分支组件，所述第二分支组件包括与所述导轨平行布置的肢，所述肢连接至对多个第二工具模块进行支撑的第二分支；

所述第一分支组件包括第一纵向轴线，所述第二分支组件包括第二纵向轴线，所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线彼此平行并且都垂直于所述主悬臂纵向轴线；以及

所述主悬臂能够附接至机器人臂，并且耦联至双铰接机构，所述双铰接机构包括第一旋转离合器机构和第二旋转离合器机构，所述第一旋转离合器机构铰接所述第一分支组件并且被配置成相对于所述第二分支组件来铰接所述第一分支组件，从而使得相对于所述第二分支组件的第二纵向轴线使所述第一分支组件绕所述第一纵向轴线旋转，所述第二旋转离合器机构附接至所述第二分支组件、所述主悬臂和所述第一旋转离合器机构并且被配置成相对于所述主悬臂来铰接所述第一分支组件和所述第二分支组件，从而使得相对于所述主悬臂同时使所述第一分支组件和所述第二分支组件绕所述第二纵向轴线旋转。

13.根据权利要求12所述的末端执行器，其中，所述第二分支组件包括多个线性锁定机构，所述多个线性锁定机构耦联至所述第二分支并且布置在所述肢上，以便与所述肢一起旋转和在所述肢上平移。

14.根据权利要求13所述的末端执行器，其中，所述第一分支组件包括安装在轭上的所述第一分支，每个所述轭与所述线性锁定机构中的一个耦联并且被配置成绕所述对应的肢旋转。

15.根据权利要求12所述的末端执行器，其中，每个工具包括参考x轴位置、y轴位置、z轴位置、和绕所述z轴的旋转角来限定的合适位置。

16.根据权利要求12所述的末端执行器，其中，每个工具模块包括端元件，所述端元件被配置成与工件相互作用并且以顺应所述工件的摆动角α可摆动地附接至所述对应的工具模块。

17.一种可附接至机器人臂的可重构末端执行器，包括：

包括主悬臂纵向轴线的主悬臂，所述主悬臂能够附接至机器人臂，并且耦联至双铰接机构；

第一分支组件和第二分支组件，所述第一分支组件包括第一纵向轴线，所述第二分支组件包括第二纵向轴线，所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线彼此平行并且都垂直于所述主悬臂纵向轴线；

所述双铰接机构包括第一旋转离合器机构和第二旋转离合器机构，所述第一旋转离合器机构附接至所述第一分支组件并被配置成相对于所述第二分支组件来铰接所述第一分支组件，从而使得相对于所述第二分支组件的第二纵向轴线使所述第一分支组件绕所述第一纵向轴线旋转，所述第二旋转离合器机构附接至所述第二分支组件、所述主悬臂和所述第一旋转离合器机构，并被配置成相对于所述主悬臂来铰接所述第一分支组件和所述第二分支组件，从而使得相对于所述主悬臂同时使所述第一分支组件和所述第二分支组件绕所述第二纵向轴线旋转；

所述第一分支组件包括导轨和支撑多个第一工具模块的第一分支；

所述第二分支组件包括与所述导轨平行布置的肢，所述肢连接至支撑多个第二工具模块的第二分支；以及

每个工具模块包括可摆动地附接至所述工具模块以便与工件相互作用的端元件。