拖動示教離合器控制方法及使用該方法的雙編碼器機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種拖動示教離合器控制方法，本離合控制方法可避免機器人上復雜的機械復位結構或同步結構的設置，減少了機器人的設計難度，節(jié)省了空間，提高了主動離合塊和從動離合塊的再次連接精度。本發(fā)明還提供一種使用上述方法的機器人，該機器人結構簡單，操作靈活。本發(fā)明用于拖動示教機器人。
【專利說明】
拖動示教離合器控制方法及使用該方法的雙編碼器機器人
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種拖動示教離合器控制方法及使用該方法的雙編碼器機器人。
【背景技術】
[0002]現有的拖動示教機器人，由于在拖動示教的過程中，驅動電機的驅動軸與輸出軸連接，使得在拖動示教的時候也需要人力去帶動電機轉動，操作力非常大，導致拖動示教非常的不靈活。但是，設置離合器，那么離合前后的系統(tǒng)誤差非常的大，需要設計非常復雜的復位機構來讓主動離合塊和從動離合塊在離合前后的連接位置一致。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一種拖動示教離合器控制方法及使用該方法的雙編碼器機器人。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題的解決方案是:
拖動示教離合器控制方法，離合器包括實現離合作用的主動離合塊和從動離合塊，主動離合塊連接有定位編碼器，從動離合塊連接有示教編碼器；
上述的離合器控制方法包括如下步驟:
a)在拖動示教前，將離合器處于分離狀態(tài)，示教編碼器開始記錄從動離合塊的轉動數據；
b)拖動示教完成后，根據示教編碼器獲得的從動離合塊的轉動角度，計算出主動離合塊和從動離合塊兩者之間在拖動示教前后的相對轉動角度A;
c)根據步驟b)所獲得的相對轉動角度A，讓主動離合塊在定位編碼器的控制下轉動對應的角度使得主動離合塊和從動離合塊之間的實際相互轉動角度B為零，讓離合器處于接合狀態(tài)。
[0005]—種上述方法的雙編碼器機器人，包括至少兩個機械關節(jié)，至少有一個機械關節(jié)上設有雙編碼器控制結構;雙編碼器控制結構包括設有驅動軸的驅動電機，驅動電機的驅動軸上連接有定位編碼器，雙編碼器控制結構還包括傳動軸，傳動軸上連接有示教編碼器；傳動軸和驅動軸之間設有可將驅動軸輸出的動力傳遞給傳動軸的離合器;離合器包括實現離合作用的主動離合塊和從動離合塊，主動離合塊與驅動軸連接，從動離合塊與傳動軸連接。
[0006]作為上述技術方案的進一步改進，機械關節(jié)還包括減速器，驅動軸與離合器通過減速器連接。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進，所述離合器為牙嵌式離合器。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述離合器為氣動離合器。
[0009]作為上述技術方案的進一步改進，驅動軸設在傳動軸的左側，所述離合器為牙嵌式氣動離合器;離合器包括分離汽缸組件，分離汽缸組件包括均呈管狀的缸體、缸蓋、分離活塞，缸蓋上設有與缸體內壁連接的右伸出端，分離活塞設在缸體內且設置所述右伸出端的右側;分1?活塞上設有與缸蓋內壁連接的左伸出端，分1?活塞上還設有與缸蓋內壁連接的密封肩，使得左伸出端的端面、缸體的內壁、密封肩的左端面、右伸出端的外壁形成一個氣壓腔;分離活塞與從動離合塊或傳動軸用軸承連接，分離活塞可在缸體內左右移動從而讓離合器實現離合的功能;從動離合塊的右側設有復位彈簧，所述復位彈簧與從動離合塊或傳動軸連接;所述主動離合塊和/或從動離合塊設在分離活塞內。
[0010]作為上述技術方案的進一步改進，驅動軸設在傳動軸的右側，所述離合器為牙嵌式氣動離合器;離合器包括分離汽缸組件，分離汽缸組件包括均呈管狀的缸體、缸蓋、分離活塞，缸蓋上設有與缸體內壁連接的右伸出端，分離活塞設在缸體內且設置所述右伸出端的右側;分尚活塞上設有與缸蓋內壁連接的左伸出端，分尚活塞上還設有與缸蓋內壁連接的密封肩，使得左伸出端的端面、缸體的內壁、密封肩的左端面、右伸出端的外壁形成一個氣壓腔;分離活塞與主動離合塊或傳動軸用軸承連接，分離活塞可在缸體內左右移動從而讓離合器實現離合的功能；主動離合塊的右側設有復位彈簧，所述復位彈簧與主動離合塊或驅動軸連接;所述主動離合塊和/或從動離合塊設在分離活塞內。
[0011]作為上述技術方案的進一步改進，所述驅動電機為伺服電機，所述定位編碼器為伺服電機內設的編碼器。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:拖動示教離合器控制方法，離合器包括實現離合作用的主動離合塊和從動離合塊，主動離合塊連接有定位編碼器，從動離合塊連接有示教編碼器;上述的離合器控制方法包括如下步驟:a)在拖動示教前，將離合器處于分離狀態(tài)，示教編碼器開始記錄從動離合塊的轉動數據;b)拖動示教完成后，根據示教編碼器獲得的從動離合塊的轉動角度，計算出主動離合塊和從動離合塊兩者之間在拖動示教前后的相對轉動角度A;
c)根據步驟b)所獲得的相對轉動角度A，讓主動離合塊在定位編碼器的控制下轉動對應的角度使得主動離合塊和從動離合塊之間的實際相互轉動角度B為零，讓離合器處于接合狀態(tài)。這樣的控制方法，可避免復雜的機械復位結構或同步結構的設置，減少了機器人的設計難度，節(jié)省了空間，提高了主動離合塊和從動離合塊的再次連接精度。本發(fā)明還提供一種使用上述方法的機器人，該機器人結構簡單，操作靈活。本發(fā)明用于拖動示教機器人。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他設計方案和附圖。
[0014]圖1是本發(fā)明實施例的結構意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下將結合實施例和附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯接/連接關系，并非單指構件直接相接，而是指可根據具體實施情況，通過添加或減少聯接輔件，來組成更優(yōu)的聯接結構。本發(fā)明中的各個技術特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。
[0016]參照圖1，這是本發(fā)明的一個實施例，具體地:
一種雙編碼器控制的拖動示教機器人的離合控制方法，雙編碼器控制的拖動示教機器人包括至少兩個機械關節(jié)，至少有一個機械關節(jié)上設有雙編碼器控制結構;雙編碼器控制結構包括設有驅動軸I的驅動電機，驅動電機的驅動軸I上連接有定位編碼器11，雙編碼器控制結構還包括傳動軸2，傳動軸2上連接有示教編碼器21;傳動軸2和驅動軸I之間設有可將驅動軸I輸出的動力傳遞給傳動軸2的離合器;離合器包括實現離合作用的主動離合塊31和從動尚合塊32，主動尚合塊31與驅動軸I連接，從動尚合塊32與傳動軸2連接；由于尚合器的設置，可以在拖動示教時讓驅動軸和傳動軸分離，這樣就大大減少了拖動力，讓用戶可以靈活地進行拖動示教。由于有雙編碼器的設置，通過數據轉換、處理，可以將示教編碼器獲得的數據轉換成對應的定位編碼器數據，從而再現拖動示教時的動作、行為。因為拖動示教完成后，離合器的主動離合塊和從動離合塊之間會存在一定的偏角，這個偏角會導致示教動作再現時產生巨大誤差，雙編碼器的設置通過計算就可以知道主動離合塊和從動離合塊之間的偏角，讓驅動電機轉動對應的角度后，再讓主動離合塊和從動離合塊連接，又或者通過調整數據，進行誤差補償。
[0017]上述的離合器的控制方法包括如下步驟:
a)在拖動示教前，將離合器處于分離狀態(tài)，示教編碼器開始記錄傳動軸的轉動數據；
b)拖動示教完成后，根據示教編碼器獲得的傳動軸的轉動角度，計算出驅動軸和傳動軸兩者之間在拖動示教前后的相對轉動角度A;
c)根據步驟b)所獲得的相對轉動角度A，讓驅動軸轉動對應的角度使得驅動軸和傳動軸之間的實際相互轉動角度B為零，然后讓離合器處于接合狀態(tài);這樣，拖動示教前和拖動示教后主動離合塊和從動離合塊之間就不會存在偏角，可以馬上進行拖動示教的動作再現;這樣的方法特別適合于牙嵌式離合器，可有效的防止“打齒”，當然也適用于其他形式的京A吳聞口 ο
[0018]為了降低轉速提高驅動力，本實施例還包括減速器3，驅動軸I與離合器通過減速器3連接。
[0019 ]為了避免打滑，所述離合器為牙嵌式離合器。
[0020]本實施例采用的離合器的結構具體是:驅動軸I設在傳動軸2的左側，所述離合器為牙嵌式氣動離合器，離合器包括實現離合作用的主動離合塊31和從動離合塊32，主動離合塊31與驅動軸I連接，從動離合塊32與傳動軸2連接;離合器還包括分離汽缸組件，分離汽缸組件包括均呈管狀的缸體41、缸蓋42、分離活塞43，缸蓋42上設有與缸體41內壁連接的右伸出端，分離活塞43設在缸體41內且設置所述右伸出端的右側；分離活塞43上設有與缸蓋42內壁連接的左伸出端，分離活塞43上還設有與缸蓋42內壁連接的密封肩，使得左伸出端的端面、缸體41的內壁、密封肩的左端面、右伸出端的外壁形成一個氣壓腔5;分離活塞43與從動離合塊32或傳動軸2用軸承連接，分離活塞43可在缸體41內左右移動從而讓離合器實現離合的功能；從動離合塊32的右側設有復位彈簧6，所述復位彈簧6與從動離合塊32或傳動軸2連接;所述主動離合塊31和/或從動離合塊32設在分離活塞43內。
[0021]當然可以做同等的變換:驅動軸I設在傳動軸2的右側，所述離合器為牙嵌式氣動離合器，離合器包括實現離合作用的主動離合塊31和從動離合塊32，主動離合塊31與驅動軸I連接，從動離合塊32與傳動軸2連接;離合器還包括分離汽缸組件，分離汽缸組件包括均呈管狀的缸體41、缸蓋42、分離活塞43，缸蓋42上設有與缸體41內壁連接的右伸出端，分離活塞43設在缸體41內且設置所述右伸出端的右側;分離活塞43上設有與缸蓋42內壁連接的左伸出端，分離活塞43上還設有與缸蓋42內壁連接的密封肩，使得左伸出端的端面、缸體41的內壁、密封肩的左端面、右伸出端的外壁形成一個氣壓腔5;分離活塞43與主動離合塊31或傳動軸2用軸承連接，分離活塞43可在缸體41內左右移動從而讓離合器實現離合的功能；主動離合塊31的右側設有復位彈簧6，所述復位彈簧6與主動離合塊31或驅動軸I連接;所述主動離合塊31和/或從動離合塊32設在分離活塞43內。
[0022]現有的伺服電機本身具有編碼器，故本實施例的驅動電機使用伺服電機，所述定位編碼器11為伺服電機內設的編碼器。
[0023]以上對本發(fā)明的較佳實施方式進行了具體說明，但本發(fā)明并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1.拖動示教離合器控制方法，其特征在于:離合器包括實現離合作用的主動離合塊(31)和從動離合塊(32)，主動離合塊(31)連接有定位編碼器(11)，從動離合塊(32)連接有示教編碼器(21); 上述的離合器控制方法包括如下步驟: a)在拖動示教前，將離合器處于分離狀態(tài)，示教編碼器(21)開始記錄從動離合塊(32)的轉動數據； b)拖動示教完成后，根據示教編碼器(21)獲得的從動離合塊(32的轉動角度，計算出主動離合塊(31)和從動離合塊(32)兩者之間在拖動示教前后的相對轉動角度A; c)根據步驟b)所獲得的相對轉動角度A，讓主動離合塊(31)在定位編碼器(11)的控制下轉動對應的角度使得主動離合塊(31)和從動離合塊(32)之間的實際相互轉動角度B為零，讓離合器處于接合狀態(tài)。2.—種使用如權利要求1所述的拖動示教離合器控制方法的雙編碼器機器人，包括至少兩個機械關節(jié)，其特征在于:至少有一個機械關節(jié)上設有雙編碼器控制結構;雙編碼器控制結構包括設有驅動軸(I)的驅動電機，驅動電機的驅動軸(I)上連接有定位編碼器(U)，雙編碼器控制結構還包括傳動軸(2)，傳動軸(2)上連接有示教編碼器(21);傳動軸(2)和驅動軸(I)之間設有可將驅動軸(I)輸出的動力傳遞給傳動軸(2)的離合器;離合器包括實現離合作用的主動離合塊(31)和從動離合塊(32)，主動離合塊(31)與驅動軸(I)連接，從動離合塊(32)與傳動軸(2)連接。3.根據權利要求2所述的雙編碼器機器人，其特征在于:機械關節(jié)還包括減速器(3)，驅動軸(I)與離合器通過減速器(3)連接。4.根據權利要求2所述的雙編碼器機器人，其特征在于:所述離合器為牙嵌式離合器。5.根據權利要求2所述的雙編碼器機器人，其特征在于:所述離合器為氣動離合器。6.根據權利要求2所述的雙編碼器機器人，其特征在于:驅動軸(I)設在傳動軸(2)的左側，所述離合器為牙嵌式氣動離合器;離合器包括分離汽缸組件，分離汽缸組件包括均呈管狀的缸體(41)、缸蓋(42)、分離活塞(43)，缸蓋(42)上設有與缸體(41)內壁連接的右伸出端，分離活塞(43)設在缸體(41)內且設置所述右伸出端的右側;分離活塞(43)上設有與缸蓋(42)內壁連接的左伸出端，分離活塞(43)上還設有與缸蓋(42)內壁連接的密封肩，使得左伸出端的端面、缸體(41)的內壁、密封肩的左端面、右伸出端的外壁形成一個氣壓腔(5);分離活塞(43)與從動離合塊(32)或傳動軸(2)用軸承連接，分離活塞(43)可在缸體(41)內左右移動從而讓離合器實現離合的功能;從動離合塊(32)的右側設有復位彈簧(6)，所述復位彈簧(6)與從動離合塊(32)或傳動軸(2)連接。7.根據權利要求2所述的雙編碼器機器人，其特征在于:驅動軸(I)設在傳動軸(2)的右側，所述離合器為牙嵌式氣動離合器;離合器包括分離汽缸組件，分離汽缸組件包括均呈管狀的缸體(41)、缸蓋(42)、分離活塞(43)，缸蓋(42)上設有與缸體(41)內壁連接的右伸出端，分離活塞(43)設在缸體(41)內且設置所述右伸出端的右側;分離活塞(43)上設有與缸蓋(42)內壁連接的左伸出端，分離活塞(43)上還設有與缸蓋(42)內壁連接的密封肩，使得左伸出端的端面、缸體(41)的內壁、密封肩的左端面、右伸出端的外壁形成一個氣壓腔(5);分離活塞(43)與主動離合塊(31)或傳動軸(2)用軸承連接，分離活塞(43)可在缸體(41)內左右移動從而讓離合器實現離合的功能;主動離合塊(31)的右側設有復位彈簧(6)，所述復位彈簧(6)與主動離合塊(31)或驅動軸(I)連接。8.根據權利要求2所述的雙編碼器機器人，其特征在于:所述驅動電機為伺服電機，所述定位編碼器(11)為伺服電機內設的編碼器。
【文檔編號】B25J13/06GK106078770SQ201610592670
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月25日 公開號201610592670.6, CN 106078770 A, CN 106078770A, CN 201610592670, CN-A-106078770, CN106078770 A, CN106078770A, CN201610592670, CN201610592670.6
【發(fā)明人】劉達, 梁維, 倪立新, 高偉強, 劉汝發(fā)
【申請人】佛山市科萊機器人有限公司