CN104816316A - 转臂零点标定装置及具有其的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转臂零点标定装置及具有其的机器人。转臂零点标定装置，包括：限位装置，包括基座和突出地设置于基座上的止挡部；零点标定件，在进行零点标定时设置于基座上，零点标定件的一端与止挡部相抵接，另一端形成零点位置。在丢失零点需要找回零点位置以得到基准时，将零点标定件设置于基座上，零点标定件的一端与止挡部相抵接，零点标定件的另一端即形成零点位置以在该处形成限位和止挡，精准的确定零点的基准点。本发明的转臂零点标定装置，结构简单、操作简便快捷，能够实现快速回零、完成零点标定。

Description

转臂零点标定装置及具有其的机器人

技术领域

本发明涉及智能机械领域，具体而言，涉及一种转臂零点标定装置及具有其的机器人。

背景技术

零点是机器人坐标系的基准，没有零点，机器人则无法判断自身的位置。在机器人的调试过程中经常会遇到丢失零点的情况，而目前常采用的有自标定法和外部标定法。自标定法利用机器人自身冗余的传感器标定，但它无法提供机架参考系与标定测量参考系之间的未知刚体位移信息。而外部标定法则是利用外部传感器，如激光跟踪仪、经纬仪、三坐标测量仪等精密测量设备，但此方法操作繁琐，数据采集费时，难以实现快速标定。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种能够实现快速回零的转臂零点标定装置及具有其的机器人。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种转臂零点标定装置，包括：限位装置，包括基座和突出地设置于基座上的止挡部；零点标定件，在进行零点标定时设置于基座上，零点标定件的一端与止挡部相抵接，另一端形成零点位置。

进一步地，基座上对应零点位置处标注有零点标记。

进一步地，零点标定件为圆弧段。

进一步地，基座呈圆环形。

进一步地，基座与零点标定件同轴设置。

进一步地，基座与零点标定件沿周向方向上的宽度相同。

进一步地，基座的部分端面沿基座的轴向方向延伸突出以形成止挡部，止挡部具有沿周向设置的第一止挡端和第二止挡端，第一止挡端和第二止挡端的延伸方向的夹角具有预设角度，零点标定件的一端与第一止挡端相抵接。

进一步地，止挡部为圆弧段，圆弧段的两个自由端分别形成第一止挡端和第二止挡端。

进一步地，止挡部和基座、零点标定件同轴设置。

进一步地，止挡部和基座、零点标定件沿周向方向上的宽度相同。

进一步地，第一止挡端和第二止挡端均为止挡块且沿周向设置并位于基座的同一侧。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，还提供了一种机器人，具有机械臂关节，机械臂关节包括：驱动部，驱动部具有相互连接的仓体、仓体盖和电机法兰，仓体、仓体盖和电机法兰共同形成腔体，腔体内设置有电机；转臂零点标定装置，与电机法兰相连接；主动臂，主动臂的主动臂输入端与转臂零点标定装置相连接；其中，转臂零点标定装置为前述的转臂零点标定装置。

应用本发明的转臂零点标定装置，在丢失零点需要找回零点位置以得到基准时，将零点标定件设置于基座上，零点标定件的一端与止挡部相抵接，零点标定件的另一端即形成零点位置以在该处形成限位和止挡，精准的确定零点的基准点。本发明的转臂零点标定装置，结构简单、操作简便快捷，能够实现快速回零、完成零点标定。。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的转臂零点标定装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明的零点标定件的结构示意图；

图3示出了根据本发明的主动臂与转臂零点标定装置装配示意图；以及

图4示出了根据本发明的机械臂关节的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、基座；

11、零点位置；

20、止挡部；

21、第一止挡端；22、第二止挡端；

30、零点标定件；

40、仓体；

50、仓体盖；

60、电机法兰；

70、转臂零点标定装置；

80、主动臂；

81、主动臂输入端。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图3所示，为了实现上述目的，本发明提供了一种转臂零点标定装置。

具体地，该转臂零点标定装置包括限位装置和设置在限位装置上的零点标定件30。限位装置包括基座10和突出地设置于基座10上的止挡部20，其中，基座10上标注有零点位置11以确定零点的精准位置。零点标定件30可选择地设置于基座10上，零点标定件30的一端与止挡部20相抵接，另一端形成零点位置11。当需要快速找回零点时，就将零点标定件30放置于基座10上。当零点已经找到或者不需要找零点时，零点标定件30不放置于基座10上。

在丢失零点需要找回零点位置以得到基准时，将零点标定件30设置于基座10上，零点标定件30的一端与止挡部20相抵接，零点标定件30的另一端即形成零点位置11以在该处形成限位和止挡，精准的确定零点的基准点。本发明的转臂零点标定装置，结构简单、操作简便快捷，能够实现快速回零、完成零点标定、节省了大量数据采集时间。

优选地，为了进一步精准的确定零点，基座10上对应零点位置11处标注有零点标记。

如图2所示，零点标定件30为圆弧段，结构简单且稳定，便于与机器人的主动臂80的主动臂输入端81相适配。

如图1所示，基座10呈圆环形，主动臂80的主动臂输入端81设置在该圆环内，圆环形便于与机器人的主动臂80的主动臂输入端81相适配。

如图1和图3所示，基座10与零点标定件30同轴设置。便于主动臂80的机械运转以及对其找零点位置11有更为精准的控制。

如图1和图3所示，基座10与零点标定件30沿周向方向上的宽度相同。不会阻碍主动臂80的转动，便于迅速找到零点。

基座10的部分端面沿基座10的轴向方向延伸突出以形成止挡部20，即基座10与止挡部20为一体设置。止挡部20具有沿周向设置的第一止挡端21和第二止挡端22，第一止挡端21和第二止挡端22的延伸方向的夹角具有预设角度，该凸出的止挡部20可以为圆弧段，也可以为止挡块。整个限位装置形成卡盘式结构，圆弧段两端即第一止挡端21和第二止挡端22之间的张角范围，保证了无机械碰撞前提下改变机器人的工作空间。当需要找零点时，零点标定件30的一端与第一止挡端21相抵接，零点标定件30的另一端即形成零点位置11处。

在另一个实施例中，止挡部20为圆弧段，圆弧段的两个自由端分别形成第一止挡端21和第二止挡端22。该圆弧段的止挡部20为可拆卸地设置在基座10上，便于更换和检修。整个限位装置也形成卡盘式结构，圆弧段两端即第一止挡端21和第二止挡端22之间的张角范围，保证了无机械碰撞前提下改变机器人的工作空间。

如图3所示，止挡部20和基座10、零点标定件30同轴设置。便于主动臂80的机械运转以及对其找零点位置11有更为精准的控制。

在本实施例中，止挡部20和基座10、零点标定件30沿周向方向上的宽度相同。不会阻碍主动臂80的转动，便于迅速找到零点。

进一步地，第一止挡端21和第二止挡端22均为止挡块且沿周向设置并位于基座10的同一侧，保证了第一止挡端21和第二止挡端22之间具有预设的张角范围，进而保证了无机械碰撞前提下改变机器人的工作空间。

本发明还提供了一种机器人，该机器人具有机械臂关节。如图4所示，机械臂关节包括驱动部、转臂零点标定装置70和主动臂80。具体地，驱动部具有相互连接的仓体40、仓体盖50和电机法兰60，仓体40、仓体盖50和电机法兰60共同形成腔体，腔体内设置有电机。转臂零点标定装置70与电机法兰60相连接，主动臂80的主动臂输入端81与转臂零点标定装置70相连接。其中，转臂零点标定装置70为前述的转臂零点标定装置70。利用零点标定件30与限位装置配合，当机器人丢失零点时，可人工或利用控制端将机械臂即主动臂80调整迅速至零点位置，且加工方便，操作简单。

本发明提供了一种优选实施例，如图4为Delta机器人的机械臂关节的结构示意图。仓体40中安装有伺服电机，用于驱动主动臂80完成抓取动作。在仓体40与主动臂80的主动臂输入端81之间安装有限位装置，防止机器人在作业中出现超程报警。而用于零点标定的零点卡环即零点标定件30则可选择地安装在限位装置上。如图3所示，卡环一端即零点标定件30的一端与限位装置的限位挡边即第一止挡端21贴合，另一端即零点标定件30的另一端形成零点位置11，用于配合机器人寻找零点位置。如图3所示，当主动臂80每旋转到与卡环零点挡边即零点标定件30的另一端接触时，控制端即可记录此时位置，完成零点标定。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

在丢失零点需要找回零点位置以得到基准时，将零点标定件30设置于基座10上，零点标定件30的一端与止挡部20相抵接，零点标定件30的另一端即形成零点位置11以在该处形成限位和止挡，精准的确定零点的基准点。本发明的转臂零点标定装置，结构简单、操作简便快捷，能够实现快速回零、完成零点标定、节省了大量数据采集时间。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种转臂零点标定装置，其特征在于，包括：

限位装置，包括基座(10)和突出地设置于所述基座(10)上的止挡部(20)；

零点标定件(30)，在进行零点标定时设置于所述基座(10)上，所述零点标定件(30)的一端与所述止挡部(20)相抵接，另一端形成零点位置(11)。

2.根据权利要求1所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述基座(10)上对应所述零点位置(11)处标注有零点标记。

3.根据权利要求1所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述零点标定件(30)为圆弧段。

4.根据权利要求3所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述基座(10)呈圆环形。

5.根据权利要求4所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述基座(10)与所述零点标定件(30)同轴设置。

6.根据权利要求5所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述基座(10)与所述零点标定件(30)沿周向方向上的宽度相同。

7.根据权利要求1所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述基座(10)的部分端面沿所述基座(10)的轴向方向延伸突出以形成所述止挡部(20)，所述止挡部(20)具有沿周向设置的第一止挡端(21)和第二止挡端(22)，所述第一止挡端(21)和所述第二止挡端(22)的延伸方向的夹角具有预设角度，所述零点标定件(30)的一端与所述第一止挡端(21)相抵接。

8.根据权利要求6所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述止挡部(20)为圆弧段，所述圆弧段的两个自由端分别形成所述第一止挡端(21)和所述第二止挡端(22)。

9.根据权利要求8所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述止挡部(20)和所述基座(10)、所述零点标定件(30)同轴设置。

10.根据权利要求9所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述止挡部(20)和所述基座(10)、所述零点标定件(30)沿周向方向上的宽度相同。

11.根据权利要求1所述的转臂零点标定装置，其特征在于，所述第一止挡端(21)和所述第二止挡端(22)均为止挡块且沿周向设置并位于所述基座(10)的同一侧。

12.一种机器人，具有机械臂关节，其特征在于，所述机械臂关节包括：

驱动部，所述驱动部具有相互连接的仓体(40)、仓体盖(50)和电机法兰(60)，所述仓体(40)、仓体盖(50)和电机法兰(60)共同形成腔体，所述腔体内设置有电机；

转臂零点标定装置(70)，与所述电机法兰(50)相连接；

主动臂(80)，所述主动臂(80)的主动臂输入端(81)与所述转臂零点标定装置(70)相连接；

其中，所述转臂零点标定装置(70)为权利要求1至11中任一项所述的转臂零点标定装置(70)。