CN111604891A - 一种机器人平台装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人平台装置，包括固定底板，所述固定底板的上表面固定连接有配重底座，所述配重底座的上表面开设有凹槽，且该凹槽的内底壁固定连接有固定螺纹杆，所述固定螺纹杆的外表面螺纹连接有调节螺母，所述调节螺母的内壁螺纹连接有调节螺纹杆，所述调节螺纹杆的顶端固定连接有平台板，所述平台板的上表面开设有滑槽，且该滑槽的内壁滑动连接有横向调节板。该机器人平台装置，通过设置配重底座、固定螺纹杆、调节螺母、调节螺纹杆与调节孔，能调节平台板的高度，通过设置横向调节板、调节丝杆与纵向调节块，能使固定螺杆对准机器人底座预留的固定孔，从而使整个平台装置具有适应不同大小机器人固定的效果。

Description

一种机器人平台装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种机器人平台装置。

背景技术

工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类，编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件，通过RS-232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

工业生产中的机器人几乎都是固定在一个平台的上表面，但现在的平台都是由地基加混凝土制成的，需要事先在平台上预留与机器人相适配的固定孔，增加了施工的难度。

本发明提出了一种机器人平台装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人平台装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人平台装置，包括固定底板，所述固定底板的上表面固定连接有配重底座，所述配重底座的上表面开设有凹槽，且该凹槽的内底壁固定连接有固定螺纹杆，所述固定螺纹杆的外表面螺纹连接有调节螺母，所述调节螺母的内壁螺纹连接有调节螺纹杆，所述调节螺纹杆的顶端固定连接有平台板，所述平台板的上表面开设有滑槽，且该滑槽的内壁滑动连接有横向调节板，所述横向调节板的侧面开设有调节螺纹孔，且该调节螺纹孔的内壁螺纹连接有调节丝杆，所述横向调节板的上表面开设有调节槽，且该调节槽的内壁滑动连接有纵向调节块，所述纵向调节块的上表面固定连接有固定螺杆。

优选的，所述调节螺母的外表面开设有若干个调节孔，且若干个调节孔周向等距设置在调节螺母的外表面，所述配重底座的侧面开设有调节通孔。

优选的，所述横向调节板的数量为两个，且两个横向调节板以平台板正面的中线为对称轴对称设置在平台板的上表面。

优选的，所述调节丝杆的数量为两个，且两个调节丝杆以横向调节板侧面的中线为对称轴对称设置在横向调节板的侧面，两个所述调节丝杆的两端均延伸出平台板的两侧，且两个调节丝杆的两端均固定连接有调节转盘。

优选的，所述纵向调节块的数量为四个，每两个纵向调节块为一组，两组所述纵向调节块分别设置在两个横向调节板的上表面，所述纵向调节块的上表面铺设有减震垫。

优选的，所述平台板的下表面固定连接有定位杆，所述定位杆的数量为四个，四个所述定位杆呈矩形阵列设置在平台板的下表面，所述配重底座的上表面开设置有与定位杆相适配的定位孔。

优选的，所述纵向调节块包括第一座体、第二座体以及中间可动部，所述第一座体设置在所述调节槽内，所述第一座体的上表面设置有第一包裹腔，所述中间可动部设置在所述第一座体上，所述第二座体设置在所述中间可动部的上端，所述第二座体的下表面设置有第二包裹腔；

所述中间可动部包括可动杆筒、两个可动板、两个可动杆、弹性套以及支撑气囊，所述可动板设置在所述可动杆筒内，所述弹性套设置在两个所述可动板之间，并且所述支撑气囊设置在所述弹性套内并与所述可动板连接，所述可动杆的一端与所述可动板连接，底部的所述可动杆的另一端通过第一支撑头插接在所述第一包裹腔内，所述第一支撑头与所述第一包裹腔之间设置有多个第一弹簧；顶部的所述可动杆的另一端通过第一支撑头插接在所述第二包裹腔内，所述第一支撑头与所述第二包裹腔之间设置有多个第二弹簧。

优选的，所述可动杆筒两端均设置有法兰板，所述法兰板通过螺栓与所述可动杆筒连接。

优选的，所述中间可动部上还设置有储气筒，所述储气筒内设置复位机构，所述复位机构包括活塞板、活塞杆以及第三弹簧，所述活塞板设置在所述储气筒内，所述活塞杆与所述活塞板连接，所述第三弹簧连接所述活塞杆与所述储气筒的一端，并且所述活塞杆的一端设置有第一磁铁，所述储气筒的一端设置有第二磁铁；所述储气筒另一端与所述活塞板之间有高压气体，并且所述储气筒的另一端与导管的一端连接，所述导管的一端穿过所述储气筒、所述可动杆筒、所述弹性套并延伸至与所述支撑气囊连通，使得所述高压气体位于所述支撑气囊、所述导管、所述储气筒内。

优选的，所述减震垫还包括可变减震阻尼器；

所述可变减震阻尼器根据所述机器人平台装置上的机器人的质量进行减震调控，其包括：

首先，根据机器人的质量获取预计减震力；

F＝M*gravity*h-S

其中，F为预计减震力，M为机器人的质量，gravity为重力加速度，h为机器人的震动振幅，S为减震垫对机器人的减震力；

然后，计算所述可变减震阻尼器的阻尼系数；

其中，k为所述可变减震阻尼器的阻尼系数，α为与机器人的质量成比例的系数，β为与可变减震阻尼器的刚度成比例的系数，P为可变减震阻尼器的刚度，G为减震过程中动量变化量；

最后，所述可变减震阻尼器根据计算的阻尼系数k进行减震。

有益效果

本发明提供了一种机器人平台装置，具备以下有益效果：

1.该机器人平台装置，通过设置配重底座、固定螺纹杆、调节螺母、调节螺纹杆与调节孔，能调节平台板的高度，通过设置横向调节板、调节丝杆与纵向调节块，能使固定螺杆对准机器人底座预留的固定孔，从而使整个平台装置具有适应不同大小机器人固定的效果。

2.该机器人平台装置，通过设置减震垫，能减小机器人工作时的震动，通过设置定位杆与定位孔，能防止平台板发生位移的现象，且便于平台板的安装。

附图说明

图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明侧剖结构示意图；

图3为本发明俯视结构示意图；

图4为本发明中纵向调节块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种机器人平台装置，包括固定底板1，固定底板1的上表面固定连接有配重底座2，配重底座2的上表面开设有凹槽，且该凹槽的内底壁固定连接有固定螺纹杆3，固定螺纹杆3的外表面螺纹连接有调节螺母4，调节螺母4的外表面开设有若干个调节孔11，且若干个调节孔11周向等距设置在调节螺母4的外表面，配重底座2的侧面开设有调节通孔。

调节螺母4的内壁螺纹连接有调节螺纹杆5，调节螺纹杆5的顶端固定连接有平台板6，通过设置配重底座2、固定螺纹杆3、调节螺母4、调节螺纹杆5与调节孔11，能调节平台板6的高度，平台板6的下表面固定连接有定位杆13，定位杆13的数量为四个，四个定位杆13呈矩形阵列设置在平台板6的下表面，配重底座2的上表面开设置有与定位杆13相适配的定位孔，通过设置定位杆13与定位孔，能防止平台板6发生位移的现象，且便于平台板6的安装。

平台板6的上表面开设有滑槽，且该滑槽的内壁滑动连接有横向调节板7，横向调节板7的数量为两个，且两个横向调节板7以平台板6正面的中线为对称轴对称设置在平台板6的上表面。

横向调节板7的侧面开设有调节螺纹孔，且该调节螺纹孔的内壁螺纹连接有调节丝杆8，调节丝杆8的数量为两个，且两个调节丝杆8以横向调节板7侧面的中线为对称轴对称设置在横向调节板7的侧面，两个调节丝杆8的两端均延伸出平台板6的两侧，且两个调节丝杆8的两端均固定连接有调节转盘12。

横向调节板7的上表面开设有调节槽9，且该调节槽9的内壁滑动连接有纵向调节块20，纵向调节块20的数量为四个，每两个纵向调节块20为一组，两组纵向调节块20分别设置在两个横向调节板7的上表面，纵向调节块20的上表面铺设有减震垫19，通过设置减震垫19，能减小机器人工作时的震动，纵向调节块20的上表面固定连接有固定螺杆10，通过设置横向调节板7、调节丝杆8与纵向调节块20，能使固定螺杆10对准机器人底座预留的固定孔，从而使整个平台装置具有适应不同大小机器人固定的效果。

当需要使用该平台装置固定机器人时，先利用调节孔11、固定螺纹杆3、调节螺母4与调节螺纹杆5将平台板6调节至适宜位置，再利用调节丝杆8调节两块横向调节板7之间的距离，然后利用纵向调节块20调节固定螺杆10的位置，使四个固定螺杆10能对准机器人底座预留的四个固定孔，将机器人底座放置在平台板6的上表面后，利用与固定螺杆10相适配的固定螺母固定底座即可，从而使整个平台装置具有适应不同大小机器人固定的效果。

如图4所示，所述纵向调节块20包括第一座体21、第二座体22以及中间可动部30，所述第一座体21设置在所述调节槽9内，所述第一座体21的上表面设置有第一包裹腔23，所述中间可动部30设置在所述第一座体21上，所述第二座体22设置在所述中间可动部30的上端，所述第二座体22的下表面设置有第二包裹腔24；

所述中间可动部30包括可动杆筒31、两个可动板32、两个可动杆33、弹性套34以及支撑气囊35，所述可动板32设置在所述可动杆筒31内，所述弹性套34设置在两个所述可动板32之间，并且所述支撑气囊35设置在所述弹性套34内并与所述可动板32连接，所述可动杆33的一端与所述可动板32连接，底部的所述可动杆33的另一端通过第一支撑头36插接在所述第一包裹腔23内，所述第一支撑头36与所述第一包裹腔23之间设置有多个第一弹簧37；顶部的所述可动杆33的另一端通过第一支撑头38插接在所述第二包裹腔24内，所述第一支撑头38与所述第二包裹腔24之间设置有多个第二弹簧39。

上述技术方案的工作原理和有益效果：虽然纵向调节块20的上表面铺设有减震垫19，通过设置减震垫19，能减小机器人工作时的震动,但是减震垫19的减震能力有限，长时间使用后减震效果下降；所以对纵向调节块20进行了改进，纵向调节块20包括第一座体21、第二座体22以及中间可动部30，其中，支撑气囊35支撑着两个可动板22，可动板22通过可动杆33分别支撑着第一座体21、第二座体22，其中，弹性套34位于支撑气囊35与可动杆筒31之间，避免了支撑气囊35与可动杆筒31之间接触，起到了保护支撑气囊35的作用，同时也起到支撑两个可动板22的作用；多个第一弹簧37、多个第二弹簧39分别支撑中间可动部30，同时，多个第一弹簧37也处于第一支撑头36与第一包裹腔22之间；多个第二弹簧39也处于第二支撑头38与第二包裹腔34之间，这样机器人工作时的震动传递到纵向调节块20上，由于多个第一弹簧37、多个第二弹簧39的弹力作用，使得第二座体22可与可动杆筒31之间发生相对运动，与支撑气囊35、弹性套34相配配合，进而将震动抵消掉，实现了整个纵向调节块20处于弹性减震状态，增加了纵向调节块20对机器人的减震效果。

进一步地，所述可动杆筒31两端均设置有法兰板40，所述法兰板40通过螺栓与所述可动杆筒31连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果：在可动杆筒31两端均设置有法兰板40，法兰板40通过螺栓与可动杆筒31连接，这样可以方便对支撑气囊35、弹性套34进行更换。

进一步地，如图4所示，所述中间可动部30上还设置有储气筒41，所述储气筒41内设置复位机构，所述复位机构包括活塞板42、活塞杆43以及第三弹簧44，所述活塞板42设置在所述储气筒41内，所述活塞杆43与所述活塞板42连接，所述第三弹簧44连接所述活塞杆43与所述储气筒41的一端，并且所述活塞杆43的一端设置有第一磁铁45，所述储气筒41的一端设置有第二磁铁46；所述储气筒41另一端与所述活塞板42之间有高压气体47，并且所述储气筒41的另一端与导管的一端连接，所述导管的一端穿过所述储气筒41、所述可动杆筒31、所述弹性套34并延伸至与所述支撑气囊35连通，使得所述高压气体47位于所述支撑气囊35、所述导管、所述储气筒41内。

上述技术方案的工作原理和有益效果：当机器人工作时产生震动时，虽然多个第一弹簧37、多个第二弹簧39的作用会抵消一部分推力，但是还有一部分推力需要弹性套34、支撑气囊35来抵消，具体地，上方的可动板32向下移动压缩弹性套34、支撑气囊35，由于弹性套34已经接触到可动杆筒31的内壁了，所以无法向可动杆筒31的内壁鼓胀了，只能向支撑气囊35鼓胀，支撑气囊35则收缩，其内部的高压气体47通过导管进入到储气筒41内(储气筒41正处于调节槽9的长度方向，所以不会与调节槽9的侧壁产生干涉)，对活塞板42进行压缩，则活塞板42向上移动压缩第三弹簧44，由于第一磁铁45、第二磁铁46之间为排斥力，所以活塞板42向上移动一段距离，则第三弹簧44被压缩一端距离后不会再被压缩，这样避免第三弹簧44持续被压缩到最小，延长了第三弹簧44的使用寿命；第三弹簧44在弹力的作用下再推动活塞板42向下移动，进而使得高压气体47再被压到支撑气囊35中，实现支撑气囊35的复位，进而使得支撑气囊35达到动态平衡，保持着对整个纵向调节块20处于弹性减震状态，实现了对机器人工作时产生震动的抵消，保持了机器人平稳地工作。

进一步地，所述减震垫还包括可变减震阻尼器；

所述可变减震阻尼器根据所述机器人平台装置上的机器人的质量进行减震调控，其包括：

首先，根据机器人的质量获取预计减震力；

F＝M*gravity*h-S

其中，F为预计减震力，M为机器人的质量，gravity为重力加速度，h为机器人的震动振幅，S为减震垫对机器人的减震力；

然后，计算所述可变减震阻尼器的阻尼系数；

其中，k为所述可变减震阻尼器的阻尼系数，α为与机器人的质量成比例的系数，β为与可变减震阻尼器的刚度成比例的系数，P为可变减震阻尼器的刚度，G为减震过程中动量变化量；

最后，所述可变减震阻尼器根据计算的阻尼系数k进行减震。

上述技术方案的工作原理和有益效果：在上述技术方案中，根据机器人的质量确定所述可变减震阻尼器需要减震的预计减震力，然后根据预计减震力计算所述可变减震阻尼器的阻尼系数，进而使得所述可变减震阻尼器根据计算的阻尼系数k进行减震。通过上述技术方案，减震垫以及可变减震阻尼器可以更好的应对机器人工作时产生的震动，使其平稳工作，而且所述可变减震阻尼器可以根据机器人的质量确定的阻尼系数来进行减震，并且确定的阻尼系数时考虑机器人的震动情况和质量，可变减震阻尼器阻尼和刚度，使得计算数据值与实际状况更加接近，进而达到较好的减震效果。

需要说明的是，本领域技术人员容易想到为储气筒41配设充气装置，具体原理结构等，本发明不再一一赘述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机器人平台装置，包括固定底板(1)，其特征在于，所述固定底板(1)的上表面固定连接有配重底座(2)，所述配重底座(2)的上表面开设有凹槽，且该凹槽的内底壁固定连接有固定螺纹杆(3)，所述固定螺纹杆(3)的外表面螺纹连接有调节螺母(4)，所述调节螺母(4)的内壁螺纹连接有调节螺纹杆(5)，所述调节螺纹杆(5)的顶端固定连接有平台板(6)，所述平台板(6)的上表面开设有滑槽，且该滑槽的内壁滑动连接有横向调节板(7)，所述横向调节板(7)的侧面开设有调节螺纹孔，且该调节螺纹孔的内壁螺纹连接有调节丝杆(8)，所述横向调节板(7)的上表面开设有调节槽(9)，且该调节槽(9)的内壁滑动连接有纵向调节块(20)，所述纵向调节块(20)的上表面固定连接有固定螺杆(10)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述调节螺母(4)的外表面开设有若干个调节孔(11)，且若干个调节孔(11)周向等距设置在调节螺母(4)的外表面，所述配重底座(2)的侧面开设有调节通孔。

3.根据权利要求1所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述横向调节板(7)的数量为两个，且两个横向调节板(7)以平台板(6)正面的中线为对称轴对称设置在平台板(6)的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述调节丝杆(8)的数量为两个，且两个调节丝杆(8)以横向调节板(7)侧面的中线为对称轴对称设置在横向调节板(7)的侧面，两个所述调节丝杆(8)的两端均延伸出平台板(6)的两侧，且两个调节丝杆(8)的两端均固定连接有调节转盘(12)。

5.根据权利要求1所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述纵向调节块(20)的数量为四个，每两个纵向调节块(20)为一组，两组所述纵向调节块(20)分别设置在两个横向调节板(7)的上表面，所述纵向调节块(20)的上表面铺设有减震垫(19)。

6.根据权利要求1所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述平台板(6)的下表面固定连接有定位杆(13)，所述定位杆(13)的数量为四个，四个所述定位杆(13)呈矩形阵列设置在平台板(6)的下表面，所述配重底座(2)的上表面开设置有与定位杆(13)相适配的定位孔。

7.根据权利要求1所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述纵向调节块(20)包括第一座体(21)、第二座体(22)以及中间可动部(30)，所述第一座体(21)设置在所述调节槽(9)内，所述第一座体(21)的上表面设置有第一包裹腔(23)，所述中间可动部(30)设置在所述第一座体(21)上，所述第二座体(22)设置在所述中间可动部(30)的上端，所述第二座体(22)的下表面设置有第二包裹腔(24)；

所述中间可动部(30)包括可动杆筒(31)、两个可动板(32)、两个可动杆(33)、弹性套(34)以及支撑气囊(35)，所述可动板(32)设置在所述可动杆筒(31)内，所述弹性套(34)设置在两个所述可动板(32)之间，并且所述支撑气囊(35)设置在所述弹性套(34)内并与所述可动板(32)连接，所述可动杆(33)的一端与所述可动板(32)连接，底部的所述可动杆(33)的另一端通过第一支撑头(36)插接在所述第一包裹腔(23)内，所述第一支撑头(36)与所述第一包裹腔(23)之间设置有多个第一弹簧(37)；顶部的所述可动杆(33)的另一端通过第一支撑头(38)插接在所述第二包裹腔(24)内，所述第一支撑头(38)与所述第二包裹腔(24)之间设置有多个第二弹簧(39)。

8.根据权利要求7所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述可动杆筒(31)两端均设置有法兰板(40)，所述法兰板(40)通过螺栓与所述可动杆筒(31)连接。

9.根据权利要求7所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述中间可动部(30)上还设置有储气筒(41)，所述储气筒(41)内设置复位机构，所述复位机构包括活塞板(42)、活塞杆(43)以及第三弹簧(44)，所述活塞板(42)设置在所述储气筒(41)内，所述活塞杆(43)与所述活塞板(42)连接，所述第三弹簧(44)连接所述活塞杆(43)与所述储气筒(41)的一端，并且所述活塞杆(43)的一端设置有第一磁铁(45)，所述储气筒(41)的一端设置有第二磁铁(46)；所述储气筒(41)另一端与所述活塞板(42)之间有高压气体(47)，并且所述储气筒(41)的另一端与导管的一端连接，所述导管的一端穿过所述储气筒(41)、所述可动杆筒(31)、所述弹性套(34)并延伸至与所述支撑气囊(35)连通，使得所述高压气体(47)位于所述支撑气囊(35)、所述导管、所述储气筒(41)内。

10.根据权利要求5所述的一种机器人平台装置，其特征在于，所述减震垫(19)还包括可变减震阻尼器；

所述可变减震阻尼器根据所述机器人平台装置上的机器人的质量进行减震调控，其包括：

首先，根据机器人的质量获取预计减震力；

F＝M*gravity*h-S

其中，F为预计减震力，M为机器人的质量，gravity为重力加速度，h为机器人的震动振幅，S为减震垫对机器人的减震力；

然后，计算所述可变减震阻尼器的阻尼系数；

其中，k为所述可变减震阻尼器的阻尼系数，α为与机器人的质量成比例的系数，β为与可变减震阻尼器的刚度成比例的系数，P为可变减震阻尼器的刚度，G为减震过程中动量变化量；

最后，所述可变减震阻尼器根据计算的阻尼系数k进行减震。

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