CN116135478A - 用于自动和/或协作平面紧固操作的三自由度机器人系统 - Google Patents

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Abstract

一种机器人系统包括支撑结构、马达安装组件、第一和第二并行链、串行平移组件、传感器和控制模块。马达安装组件包括旋转马达,其中旋转马达包括第一旋转马达和第二旋转马达。第一和第二并行链连接到可移动平台、旋转马达和马达安装组件。串行平移组件连接到支撑结构和马达安装组件,并且包括线性致动器和第三旋转马达。传感器连接到可移动平台,并且检测由人类操作者施加在可移动平台上的力,并产生指示所施加的力的信号。控制模块基于该信号控制旋转马达和第三旋转马达,以辅助人类操作者移动可移动平台。

Description

用于自动和/或协作平面紧固操作的三自由度机器人系统
背景技术
在这一部分中提供的信息是为了总体地呈现本公开的背景的目的。在本部分中描述的程度上,当前署名的发明人的工作以及在提交时可能不构成现有技术的描述的各方面,既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。
本公开涉及在生产期间用于紧固件的机器人系统。
在例如车辆的生产期间,许多紧固件(例如螺母、螺钉、螺栓等)被紧固到车辆装置、组件、部件和结构。紧固件可以手动地或使用全自动机器人系统紧固。当被手动附接时,相当长的时间量与设置、紧固(本文中称为“运行”)和适当地拧紧紧固件相关。当紧固件被手动紧固时,可能发生螺纹错扣错误,这减慢了生产并且由于所涉及的部件的修理和/或更换而增加了成本。同时,操作者需要握住电动紧钉枪,这可能需要很大的力量来握住。如果连续重复该过程,则可能导致疲劳。
尽管全自动机器人系统可以节省安装紧固件的时间,但是全自动系统被配置用于特定应用和特定装置和/或部件。例如,如果螺母被安装在发动机上,自动机器人系统包括一个停止站,其被配置用于特定的发动机和所涉及的螺母。螺母通常具有相同的尺寸。自动化机器人系统不适用于其他装置和/或部件。此外,全自动系统可包括用于紧固螺母的多个紧固工具(例如,螺母拧紧器)。全自动机器人系统体积大、复杂且昂贵。
发明内容
提供了一种机器人系统,其包括支撑结构、马达安装组件、第一并行链(parallelchain)、第二并行链、串行平移组件(serial translation assembly)、传感器和控制模块。马达安装组件包括旋转马达,其中旋转马达包括第一旋转马达和第二旋转马达。第一并行链连接到可移动平台、第一旋转马达和马达安装组件。第二并行链连接到可移动平台、第二旋转马达和马达安装组件。串行平移组件连接到支撑结构和马达安装组件,并且包括线性致动器和第三旋转马达。传感器连接到可移动平台,并且被配置为检测由人类操作者施加在可移动平台上的力,并且生成指示所施加的力的信号。控制模块被配置成基于信号控制旋转马达和第三旋转马达,以辅助人类操作者相对于支撑结构移动可移动平台。
在其他特征中,第一并行链包括第一链和第二链。第一链并行于第二链延伸。第二并行链包括第三链和第四链。第三链并行于第四链延伸。
在其他特征中,第一并行链包括第一链。第一链连接到马达安装组件的第一马达以及马达安装组件的板。第二并行链包括第二链。第二链连接到马达安装组件的第二马达和马达安装组件的板。
在其他特征中,第一并行链包括上部外链和设置在上部外链内侧和下方的下部内链。
在其他特征中,下部内链包括两个并行延伸的链。
在其他特征中,第一并行链包括:第一链,其包括三个接头、链节、两个杆和叉;以及包括五个接头和三个杆的第二链。
在其他特征中,第一并行链包括:第一链,其包括第一转动接头;以及包括第二转动接头的第二链。
在其他特征中,第一并行链和第二并行链提供两个平行四边形形状的布置。
在其他特征中,第一并行链、第二并行链、马达安装组件和串行平移组件为可移动平台提供三自由度的运动。
在其他特征中,机器人系统还包括附接到可移动平台和传感器中的至少一者的紧固工具。
在其他特征中,所述线性致动器包括:带;第一导轨;安装块,其可在第一导轨上滑动,并且连接到马达安装组件和带;第二导轨;以及配重(counterbalance weight),其可在第二导轨上滑动并连接至带。
在其他特征中,提供了一种机器人系统,并且该机器人系统包括:支撑结构;可移动平台;马达安装组件、并行链组、串行平移组件和控制模块。马达安装组件包括旋转马达,其中旋转马达包括第一旋转马达和第二旋转马达。并行链组经由马达安装组件连接到可移动平台和旋转马达,并提供平行四边形形状布置。所述串行平移组件连接到所述支撑结构和所述马达安装组件,并且包括线性致动器和第三旋转马达,其中所述线性致动器基于所述第三旋转马达的输出来移动所述并行链组。控制模块被配置成控制旋转马达和第三旋转马达以提供可移动平台相对于支撑结构的三自由度运动。
在其他特征中,所述并行链组包括:第一上部外链;第二上部外链,其与所述第一上部外链一起提供第一平行四边形布置;第一下部内链;以及第二下部内链,该第二下部内链与该第一下部内链一起提供第二平行四边形布置。
在其他特征中,第一上部外链、第二上部外链、第一下部内链和第二下部内链中的每一者包括串行连接的接头和杆。
在其他特征中,第一上部外链并行于第一下部内链延伸。第二上部外链并行于第二下部内链延伸。
在其他特征中,第一下部内链包括两个链。第二下部内链包括两个链。
在其他特征中,机器人系统还包括传感器,该传感器连接到可移动平台并且被配置为检测由人类操作者施加在可移动平台上的力并且生成指示所施加的力的信号。控制模块被配置成控制旋转马达和第三旋转马达的操作,以辅助人类操作者移动可移动平台。
在其他特征中,并行链组被构造成平行于平面移动。
在其他特征中,并行链组提供:用于所述可移动平台的平移的第一环;以及第二环,用于补偿施加在可移动平台上的扭矩。
在其他特征中,所述线性致动器包括:带;第一导轨;安装块,其可在第一导轨上滑动,并且连接到马达安装组件和带;第二导轨;以及配重,其可在第二导轨上滑动并连接至带。
从具体实施方式、权利要求和附图中,本公开的进一步的应用领域将变得显而易见。具体实施方式和具体示例仅旨在用于说明的目的,而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
从具体实施方式和附图中,本公开将变得更完全地被理解,其中:
图1是根据本公开的安装在支架上并且包括单个升降马达和两个杆旋转马达的三自由度(3-DOF)机器人系统的示例的前透视图;
图2是图1的3-DOF机器人系统的顶部前透视图;
图3是图1的3-DOF机器人系统的顶部后透视图;
图4是图1的3-DOF机器人系统的底视图;
图5是图1的3-DOF机器人系统的一部分在图4的剖面线A-A处的侧截面视图;以及
图6示出了根据本公开的操作机器人系统的方法。
在附图中,可以重复使用附图标记来标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
全自动机器人系统通常包括控制器、马达、臂、末端执行器、传感器等,用于自动地定位、设置、附接和/或紧固部件。不涉及人的交互。每个全自动机器人系统应用有限、复杂、昂贵并且需要相当大的空间量。
本文阐述的示例包括自动和/或协作的3-DOF机器人系统(称为“机器人系统”)。紧固操作可以自动地和/或协作地执行。机器人系统利用人类感觉和智能来确保在操作开始时快速且准确的紧固,同时将大多数操作仅留给机器人系统。机器人系统包括可由系统操作者以较小阻力移动的平台,并且包括紧固工具,该紧固工具一旦定位就执行紧固操作而无需系统操作者的帮助。机器人系统具有轻到中等任务的有效载荷能力,并且成本低且灵活,使得每个机器人系统适用于许多不同的装置和部件。
本文所阐述的示例包括能够执行紧固操作的机器人系统,紧固操作包括车辆相关和非车辆相关的紧固操作。机器人系统可以用在例如车辆系统、车辆子系统、发动机、仪表面板、车轮、门、面板等上。机器人系统能够在自动地且协作地处于相同取向的同时执行多个紧固操作。机器人系统包括:用于在第一方向(例如,水平方向)上平移的并行链;以及用于在第二方向(例如,竖直方向)上平移的串行平移组件。第一方向上的并行链有助于抵抗紧固工具扭矩。机器人系统是紧凑的并且提供大的工作空间。
图1-图5示出了安装在支架102上的3-DOF机器人系统100。支架102可以包括支撑3-DOF机器人系统100和装置(例如,发动机) 106的两个平台(或工作台) 104、105,所述3-DOF机器人系统100和装置分别设置在平台104、105上。尽管示出了装置106,但是在平台105上可以设置其他被加工(worked-on)的物体。第一平台104可设置在比第二平台105更高的高度处。操作者108站在装置106的前面,并且可以移动3-DOF机器人系统100的向外突出端109,以在装置106上设置紧固件。操作者108可以经由手柄110移动向外突出端109,以将具有紧固件保持尖端114的紧固工具(例如,螺母拧紧器) 112移动到装置106上的紧固件将被附接和紧固到装置106的位置。紧固工具112可以保持用于各种类型和样式的紧固件的各种紧固件保持尖端。每个紧固件保持尖端可以是可调节的,以用于不同类型和样式的紧固件。
3-DOF机器人系统100包括具有顶板122和底板123的框架(或支架) 120,其位于平台104上并且可以附接到平台。3-DOF机器人系统100是混合串行/并行系统,还包括:(i)链124的并行系统,以及(ii)串行平移组件126。混合串行/并行系统的第一部分(即串行平移组件126)提供竖直移动,而混合串行/并行系统的第二部分(即并行系统124)提供水平移动。整个混合串行/并行系统100被配置成在三个平移方向(例如,笛卡尔x、y、z方向)上移动紧固工具112。链124的并行系统被配置成平行于平面移动。该平面可以水平地和/或平行于支撑平台104、105延伸。串行平移组件126被配置成在一个方向(通常是由来自并行机构124的运动产生的平面之外的方向,例如竖直方向)上移动链124的并行系统。
链124的并行系统包括两组混合串行/并行链130、132。并行链130、132的组包括内部环/成对的链,所述成对的链对由左侧的链136B (杆182和188)和右侧的链136A (杆182和188)组成,如图4中最佳看到的。在图4中,接头被示出为点,而链节示为线段。马达142、144驱动链136B和136A并使平台146移动以进行平面2DOF运动。并行链130、132的组还包括外部环/成对的链,所述成对的链由左侧的链134B (杆166和172)和右侧的链134A (166和172)组成,如图4中最佳看到的。内部环/成对的链136A、136B使用链节(链节中的一者在图2中表示为196)连接到外部环/成对的链134A、134B,使得在每侧上强制形成两个平行四边形。平行四边形限制平台146在运动平面内的旋转,使得平台146仅能够在平面内沿2个平移方向移动。为了进一步增加平台146抵抗平面外旋转(out of plane rotation)的刚性,链136A和136B中的每一者都实现有两个并行杆188、190,如图2-图4中所示。
马达安装组件144包括第一板150和第二板152。第二板152远离第一板150设置并与第一板150连接,使得在第一板150和第二板152之间存在间隙。马达140、142安装在马达安装平台144上,并且移动链124的两个并行系统中的相应一者。
每个外链134可以从板150 (称为“接地链节”)开始,并且包括第一接头164、第一杆166、叉168、第二接头170、第二杆172和连接到平台146的第三接头174。板150为每个链134提供接地链节,其由线162表示。每个接头164、170、174是转动接头。并行链板150的起始部分连接到第一接头164。第一接头164连接到马达安装平台144的第一板150以及第一杆166。叉168连接到第一杆166和第二接头170。第二接头170连接到叉168和第二杆172。第三接头174连接到第二杆172和可移动平台146。
每个内链136可以从板150 (或接地链节)开始,并且包括第一接头180、第一杆182、一对接头(第二和第三接头) 184、186、第二杆188、第三杆190、第四接头192和第五接头194。每个接头180、184、186、192、194是转动接头。第一接头180连接到马达140、142中的一者以及第一杆182。该对接头184、186连接到第一杆182、第二杆188和第三杆190。该对接头184、186将第一杆182连接到第二杆188和第三杆190。第四接头192连接到第二杆188和可移动平台146。第五接头194连接到第三杆190和可移动平台146。该对接头184、186经由链节196连接到上部外链130的第三接头170。
串行平移组件126包括经由板202和线性致动器203连接到马达安装组件144的安装块200。安装块200可在第一导轨204、206上滑动,所述第一导轨延伸穿过安装块200中的衬套208、210,并且在板122、123之间滑动且连接到所述板122、123。
线性致动器203使安装块200在线性方向上(例如,在竖直方向上)移动。在一个实施例中,线性致动器203包括经由旋转马达218在第一辊214和第二辊216上驱动的带212。第一辊214附接到旋转马达218的轴。第二辊216可连接到顶板122并自由旋转。带212经由第一附接板219附接到安装块200,并且经由第二附接板221附接到配重220。配重220用于平衡安装块200、马达安装组件144、马达140、142、链124的混合串行/并行系统、可移动平台146、紧固工具112、手柄110和传感器230的重量,所述传感器可以安装在可移动平台146上。配重220可在第二导轨222、224上滑动,所述第二导轨延伸穿过配重220中的衬套226、228,并位于板122、123之间且与板122、123连接。在另一实施例中,线性致动器203包括滚珠丝杆而不是带,用于使安装块200沿线性方向移动。
传感器230可以附接到可移动平台146。在一个实施例中,传感器230附接在可移动平台146和紧固工具112之间。控制模块240连接到旋转马达140、142、216、传感器230和紧固工具112。控制模块240基于来自传感器230和输入装置242的信号控制旋转马达140、142、216和紧固工具112的操作。传感器230可以如图所示安装到平台146,并且向控制模块240提供反馈。在一个实施例中,传感器230是测量由操作者108施加在平台146上的力的6维传感器。传感器230测量笛卡尔坐标方向(x,y,z)上的力。传感器230可测量由操作者108和紧固工具112施加在平台146上的力和扭矩。在一个实施例中,传感器230的仅三个通道用于测量x、y、z方向上的力和围绕x、y、z轴的对应角扭矩。
控制模块240控制可移动平台146以及因此控制紧固工具112相对于框架120、支撑平台104、105和装置106的定位。控制模块240可以经由传感器230检测施加在手柄110上的力,并且作为响应,通过基于来自传感器230的反馈帮助操作者108在所施加的力的方向上移动可移动平台146来提供主动顺应性。可移动平台146可以在x、y、z方向上移动。控制模块240帮助操作者108相对于支撑结构移动可移动平台146,所述支撑结构诸如是平台104、框架120、板122、123和/或其他支撑结构。
尽管串行平移组件126被示出为处于竖直布置并且被配置为移动链124的混合串行/并行系统,并且因此可移动平台146是竖直方向,但是串行平移组件126可以被布置为相对于支撑平台104以一角度移动平台。而且,串行平移组件126和/或链124的混合串行/并行系统可以被颠倒布置。
在一实施例中,3-DOF机器人系统100作为协作系统操作,通过该协作系统(i)感测平台146到开始位置的移动,并且由操作者108提供闭环反馈,以及(ii)感测平台146到开始位置的移动,并且由机器人系统100执行紧固(或拧紧)紧固件。在一个实施例中,操作者108将紧固件附接到紧固工具112的尖端,在3-DOF机器人系统100的帮助下将平台146移动到开始位置,指示开始紧固紧固件,并且等待听到和/或看到完成指示。开始紧固的指示可以通过操作者108触摸输入装置242,诸如平台146或其他位置上的开始按钮来提供。输入装置242可以位于机器人系统100、框架120或其他地方上。完成指示可以由指示器244提供。指示器244可以包括灯、扬声器、被配置为当在相应的紧固件上已经达到预定扭矩水平时产生“咔哒”声的咔哒装置(clicking device)、显示器上的消息等。在一个实施例中,当紧固件已经被拧紧到预定水平时,紧固工具112产生咔哒声。在另一实施例中,控制模块240自动控制紧固工具的初始定位,以设置紧固件的紧固位置和紧固。
控制模块240基于来自传感器230的反馈控制旋转马达140、142、紧固工具112的马达147以及马达218的操作。传感器230可以如图所示安装到平台146,并且向控制模块240提供反馈。在一个实施例中,传感器230是测量由操作者108和紧固工具112施加在平台146上的力和扭矩的6维力和扭矩传感器。传感器230测量笛卡尔坐标方向(x,y,z)上的力和扭矩。
图6示出了操作机器人系统的方法,所述机器人系统是诸如本文公开的机器人系统中的任一者。该方法可以开始于600。在602处,紧固工具可如上所述地抓住紧固件。在604处,机器人系统的平台(例如,图2的平台146或其他可移动平台)的传感器(例如,图2的传感器230或本文公开的其他传感器)可以检测施加到平台的力和扭矩。
在606处,控制模块(例如,图2的控制模块240)可以基于传感器的输出分别为一个或多个马达产生一个或多个控制信号。在一个实施例中,由控制模块执行的操作被实现为存储在非暂时性计算机可读介质上的机器可执行指令。在608处,控制模块通过基于一个或多个马达控制信号控制一个或多个马达的输出以辅助平台的移动来提供主动顺应性。辅助移动可以是在x、y、z方向。
在610处,控制模块可接收或产生开始紧固紧固件的指示。这可以基于经由输入装置(例如,图2的输入装置242)从用户接收的输入和/或基于平台的位置和/或取向。在612处,控制模块经由紧固工具将紧固件拧紧到预定扭矩水平。在614处,控制模块生成紧固件被拧紧并释放紧固件的指示。如果存在另一紧固件要拧紧,则可以执行操作602,否则该方法可以在618处结束。
前述描述本质上仅是说明性的,并且决不旨在限制本公开、其应用或使用。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此,虽然本公开包括特定示例,但是本公开的真实范围不应如此限制,因为在研究附图、说明书和所附权利要求书之后,其他修改将变得显而易见。应当理解,在不改变本公开的原理的情况下,方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行。此外,尽管上文将实施例中的每一者描述为具有某些特征,但关于本发明的任何实施例描述的那些特征中的任何一者或多者可在其他实施例中的任一者的特征中实现和/或与其他实施例中的任一者的特征组合,即使未明确地描述所述组合。换句话说,所描述的实施例不是相互排斥的,并且一个或多个实施例彼此的置换保持在本公开的范围内。
使用各种术语描述元件之间(例如,模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系,所述术语包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧挨着”、“在顶部”、“之上”、“之下”和“设置”。除非明确地描述为“直接的”,当第一和第二元件之间的关系在上述公开中描述时,该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其他中间元件的直接关系,但是也可以是在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文使用的,短语A、B和C中的至少一者应该被解释为表示使用非排他逻辑OR(或)的逻辑(A或B或C),并且不应该被解释为表示“A中的至少一者、B中的至少一者和C中的至少一者”。
在附图中,箭头的方向,如箭头所指示的,通常表示图示感兴趣的信息(诸如数据或指令)的流动。例如,当元素A和元素B交换各种信息,但是从元素A传输到元素B的信息与图示相关时,箭头可以从元素A指向元素B。该单向箭头不暗示没有其他信息从元素B传输到元素A。此外,对于从元素A发送到元素B的信息,元素B可以向元素A发送对该信息的请求或对该信息的接收确认。
在本申请中,包括下面的定义,术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项:专用集成电路(ASIC);数字、模拟或混合模拟/数字分立电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器电路(共享、专用或组);存储器电路(共享、专用或组),其存储由所述处理器电路执行的代码;提供所描述功能的其他合适的硬件部件;或者上述中的一些或全部的组合,诸如在片上系统中。
该模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中,接口电路可以包括连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如,多个模块可以允许负载平衡。在进一步的示例中,服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块完成一些功能。
如上所使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码,并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加处理器电路结合执行来自一个或多个模块的一些或所有代码的处理器电路。对多处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多处理器电路、单个管芯上的多处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或以上的组合。术语“共享存储器电路”涵盖存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”涵盖与附加存储器结合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”(CRM)的子集。如本文所使用的术语“CRM”不涵盖传播通过介质(诸如在载波上)的暂时电或电磁信号;术语“CRM”因此可被认为是有形的和非暂时的。非暂时的、有形CRM的非限制性示例是非易失性存储器电路(诸如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)以及光存储介质(诸如CD、DVD或蓝光盘)。
本申请中所描述的装置和方法可以部分地或完全地由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实现。上述功能块、流程图组件和其他元件用作软件规范,其可以由熟练技术人员或程序员的例程工作转换成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形CRM上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等。
计算机程序可以包括:(i)要解析的描述性文本,诸如HTML (超文本标记语言)、XML (可扩展标记语言)或JSON (JavaScript对象符号) (ii)汇编代码,(iii)由编译器从源代码生成的目标代码,(iv)由解释器执行的源代码,(v)由即时编译器编译和执行的源代码,等等。仅作为示例,可以使用来自包括C、C + +、C #、Objective C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5 (超文本标记语言第5次修订)、Ada、ASP (活动服务器页面)、PHP (PHP:超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK和Python®的语言的语法来编写源代码。

Claims (10)

1.一种机器人系统,包括:
支撑结构;
可移动平台;
马达安装组件,所述马达安装组件包括多个旋转马达,其中所述多个旋转马达包括第一旋转马达和第二旋转马达;
第一多个并行链,其连接到所述可移动平台、所述第一旋转马达和所述马达安装组件;
第二多个并行链,其连接到所述可移动平台、所述第二旋转马达和所述马达安装组件;
串行平移组件,其连接到所述支撑结构和所述马达安装组件并且包括线性致动器和第三旋转马达;
传感器,所述传感器连接到所述可移动平台并且被配置为检测由人类操作者在所述可移动平台上施加的力并且生成指示所施加的力的信号;以及
控制模块,所述控制模块被配置成基于所述信号来控制所述多个旋转马达和所述第三旋转马达,以辅助所述人类操作者相对于所述支撑结构移动所述可移动平台。
2.根据权利要求1所述的机器人系统,其中:
所述第一多个并行链包括第一链和第二链;
所述第一链并行于所述第二链延伸;
所述第二多个并行链包括第三链和第四链;以及
所述第三链并行于所述第四链延伸。
3.根据权利要求1所述的机器人系统,其中:
所述第一多个并行链包括第一链;
所述第一链连接到所述马达安装组件的第一马达以及所述马达安装组件的板;
所述第二多个并行链包括第二链;以及
所述第二链连接到所述马达安装组件的第二马达以及所述马达安装组件的板。
4. 根据权利要求1所述的机器人系统,所述第一多个并行链包括:
上部外链;以及
下部内链,其设置在所述上部外链的内侧和下方。
5.根据权利要求4所述的机器人系统,其中所述下部内链包括两个并行延伸的链。
6. 根据权利要求1所述的机器人系统,其中所述第一多个并行链包括:
第一链,其包括三个接头、链节、两个杆和叉;以及
第二链,其包括五个接头和三个杆。
7. 根据权利要求1所述的机器人系统,其中所述第一多个并行链包括:
第一链,其包括第一多个转动接头;以及
第二链,其包括第二多个转动接头。
8.根据权利要求1所述的机器人系统,所述第一多个并行链和所述第二多个并行链提供两个平行四边形形状布置。
9.根据权利要求1所述的机器人系统,其中所述第一多个并行链、所述第二多个并行链、所述马达安装组件和所述串行平移组件为所述可移动平台提供三自由度的运动。
10.根据权利要求1所述的机器人系统,还包括附接到所述可移动平台和所述传感器中的至少一者的紧固工具。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116276923A (zh) * 2023-05-22 2023-06-23 季华实验室 一种五连杆机械手

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4443615B2 (ja) * 2008-02-27 2010-03-31 トヨタ自動車株式会社 パワーアシスト装置及びその制御方法
US8424941B2 (en) 2009-09-22 2013-04-23 GM Global Technology Operations LLC Robotic thumb assembly
US8498741B2 (en) 2009-09-22 2013-07-30 Gm Global Technology Operations Dexterous humanoid robotic wrist
US8562049B2 (en) 2009-09-22 2013-10-22 GM Global Technology Operations LLC Robotic finger assembly
US8511964B2 (en) 2009-09-22 2013-08-20 GM Global Technology Operations LLC Humanoid robot
US8181799B2 (en) 2009-11-30 2012-05-22 GM Global Technology Operations LLC Actuation system configured for moving a payload
US7992733B2 (en) 2009-11-30 2011-08-09 GM Global Technology Operations LLC Assist system configured for moving a mass
US8601897B2 (en) 2009-11-30 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC Force limiting device and method
USD628609S1 (en) 2010-04-06 2010-12-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Robot
WO2012124342A1 (ja) * 2011-03-17 2012-09-20 パナソニック株式会社 ロボット、ロボットの制御装置、制御方法、及び制御プログラム
US9266440B2 (en) 2011-09-26 2016-02-23 GM Global Technology Operations LLC Robotically operated vehicle charging station
US9085308B2 (en) 2011-11-04 2015-07-21 GM Global Technology Operations LLC Passively actuated braking system
US20130112641A1 (en) 2011-11-04 2013-05-09 Universite Laval Gravity powered balancing system
US8849453B2 (en) 2012-02-29 2014-09-30 GM Global Technology Operations LLC Human grasp assist device with exoskeleton
US9359176B2 (en) 2012-03-20 2016-06-07 GM Global Technology Operations LLC Movement device configured for moving a payload
US9770993B2 (en) 2013-05-31 2017-09-26 GM Global Technology Operations LLC Electric vehicle charging station
US10626963B2 (en) * 2015-10-19 2020-04-21 GM Global Technology Operations LLC Articulated mechanism for linear compliance
US20160039093A1 (en) * 2014-08-08 2016-02-11 Universite Laval Low-impedance articulated device and method for assisting a manual assembly task
JP6618957B2 (ja) * 2017-06-14 2019-12-11 アイダエンジニアリング株式会社 プレス機械のワーク搬送装置
US11400582B2 (en) * 2018-03-27 2022-08-02 Yaskawa America, Inc. Robotic handling apparatus, link mechanism, and robotic handling system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116276923A (zh) * 2023-05-22 2023-06-23 季华实验室 一种五连杆机械手

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