具有可重新配置的端部-执行器组件的机器人系统的制作方法

本发明涉及一种具有可重新配置的端部-执行器组件的机器人系统。

背景技术：

多轴线工业机器人包括通过肩关节连接的铰接臂。每个区段通过一个或多个关节马达驱动。典型工业机器人相对于六个不同的控制轴线被控制。总体上说，控制轴线使机器人相对于固定或移动基底旋转，使第一臂延伸/收缩，以及使第二臂上升/下降，并且使肩关节旋转以及使位于第二臂远端的腕旋转/平移。额外的臂可取决于设计以串联布置使用，并且连接到腕的端部-执行器可被操作以进行所需的工作任务。

术语“端部-执行器”指取决于机器人设计的特定端部连接件或区段，可牢固地夹持、传送、定向，和释放工件。某些端部-执行器组件通过附接到悬挂有工具模块的一组工具分支的细长梁和轨道的网格状阵列形成，工具模块例如用于在制造设备中移动金属板或玻璃窗格的这种类型的吸盘或夹持器。单独的工具分支和工具模块可通过操作者在进行特定工作任务前以人工的方式调节到预定的配置。

技术实现要素：

机器人系统包括多轴线机器人、端部-执行器组件、配置工具，和控制器。机器人、端部-执行器组件，和配置工具共同解决与现有端部-执行器设计相关的上述的一些问题。文中所公开的端部-执行器组件可响应于控制器所发出的控制信号由机器人来快速地重新配置，然后之后当处理不同部件(例如波纹状主体板或平坦的玻璃窗格)时，用于材料处理或用于其它目的。除了传统自锁离合器或卡钳，每个工具分支及其工具模块利用以一组线性/旋转关节锁配置的螺纹夹持机构自动地松开、移动，和重新夹持，所述螺纹夹持机构通过耦合到机器人臂的配置工具可选择性地调节。本设计可相对于现有系统提供某些成本和重量方面的优势。

在一个实施例中，机器人系统包括至少一个机器人臂和可移动地耦合到机器人臂的端部-执行器组件。端部-执行器组件包括主悬臂、耦合到主悬臂的框架轨道，和可移动地耦合到框架轨道的多个工具分支。至少一个工具分支包括可移动地耦合到框架轨道的分支轨道和将分支轨道耦合到框架轨道的第一锁(例如，分支锁)。锁可相对于框架轨道在解锁位置与锁定位置之间移动，以相对于框架轨道固定分支轨道的位置。工具分支还包括耦合到第一锁的突出部(例如凸耳)。机器人系统也包括可移动地耦合到机器人臂的配置工具。配置工具包括工具主体和耦合到工具主体的夹持器。夹持器包括可移动地远离和移向彼此的多个夹持器指状件。在操作期间，夹持器指状件可抓取耦合到第一锁的突出部(例如，凸耳)。当夹持器指状件抓取突出部时，配置工具被耦合到端部-执行器组件。并且，配置工具包括从工具主体延伸的驱动钻头。当夹持器指状件抓取突出部时，驱动钻头与第一锁对齐以使旋转驱动钻头使锁在锁定位置与解锁位置之 间移动。工具分支也可包括可移动地耦合到分支轨道的摆动臂和将分支轨道耦合到摆动臂的第二锁(例如，摆动锁)。第一锁和第二锁允许每个工具分支具有五个可配置自由度。

当结合附图时，如随附权利要求所定义，本发明的以上和其它特征以及优点通过用于实施本发明的一些最佳模式(若已知)和其它实施例的以下具体实施方式会显而易见。

附图说明

图1为包括端部-执行器组件的机器人系统的示意透视图。

图2为图1中所示的端部-执行器组件的示意透视图，其中所述端部-执行器组件包括框架轨道和多个工具分支。

图3为图2中所示的框架轨道和一个工具分支的示意性透视局部图。

图4为可用作图1中所示的机器人系统的一部分的配置工具的示意透视图，其中所述配置工具包括在闭合位置所示的夹持器指状件。

图5为可用作图1中所示的机器人系统的一部分的配置工具的示意透视图，其显示在打开位置的夹持器指状件。

图6为移向端部-执行器组件的第一锁的配置工具的示意透视图。

图7为耦合到端部-执行器组件的第一锁的配置工具的示意透视图。

图8为沿着图7的剖面线8-8的端部-执行器组件的示意截面图。

图9为移向端部-执行器组件的摆动锁的配置工具的示意透视图。

图10为耦合到端部-执行器组件的摆动锁的配置工具的示意透视图。

图11为沿着图10的剖面线11-11的端部-执行器组件的示意截面图。

图12是根据本发明的另一实施例的端部-执行器组件的示意局部透视图。

具体实施方式

参考附图，在几个附图中相同附图标记表示相同部件，机器人系统10示意性地示于图1中。机器人系统10包括如下所述的多轴线工业机器人12、配置工具20和可重新配置端部-执行器组件30。机器人系统10的总操作控制可以经由控制器(C)50获得。机器人系统10还包括如下所述的配置支架75。

控制器50可以配置成主机，例如数字计算机，其可以被专门编程以执行步骤或指令。为此，控制器50包括足够的硬件来执行所需方法步骤，即，采用足够的存储器(M)、处理器(P)和其他相关硬件，比如高速时钟、模数和/或数模电路、计时器、输入/输出电路和相关设备、信号调节和/或信号缓冲电路。存储器(M)包括足够的有形、非瞬变存储器，比如磁性或光学只读存储器、闪速存储器等，以及随机存取存储器、电子可擦除可编程只读存储器等。在配置端部-执行器组件30的过程中以及当在所给工件上操作时，控制器50接收和记录来自位置传感器(S_J)的所测接头位置(箭头θ_J)，还监测通过端部-执行器组件30施加的力或施加到端部-执行器组件30的力。控制器50生成或接收通知控制器50以便执行所需 工作任务以及识别相应工件的输入信号(箭头11)，并向机器人12输出控制信号(箭头111)以指挥来自机器人12的所需动作。

机器人12可以配置成6轴线工业机器人，并可以包括固定或可移动基座13以及多个机器人关节J，其至少一些被示于图1。各种关节J连接机器人12的片段或串行连杆，包括第一或下部机器人臂14、第二或上部机器人臂15和腕16，其共同提供运动的所需范围以及执行指定工作任务所需的控制自由度的数量。可以预期，机器人12可包括更多或更少机器人臂和腕。

连同许多其他可能任务比如刷漆和焊接，这些工作任务的实例包括夹持、提升、定位和放置金属板或玻璃窗格。关节位置传感器S_J可以相对于每个关节J而设置，并配置成测量关节位置并向控制器50报告所测量关节位置(箭头θ_J)。此外，一个或多个力传感器(未示出)还可相对于一些关节J(例如腕16)设置，并用于向控制器50提供力或转矩反馈，这可以避免工件或端部-执行器组件30上过度的力。

相对于端部-执行器组件30，特别地，该结构可包括主悬臂18和网格状端部-执行器阵列19。在所示实施例中的端部-执行器阵列19包括相对于主悬臂18的纵轴线A₁₈垂直设置的一个框架轨道23。然而，可以预期，端部-执行器阵列19可包括多于一个的框架轨道23。在所示实施例中，框架轨道23可具有大致的圆柱形形状或者可以另外具有周向横截面。端部-执行器阵列19另外还包括可移动地耦合到框架轨道23的多个工具分支17。然而，端部-执行器阵列19可替代地仅具有单个工具分支17。每个工具分支17包括分支轨道25，该分支轨道25以悬臂式方式从框架轨道23伸出 并从框架轨道23径向向外延伸。各个分支轨道25滑动地附接到框架轨道23/沿框架轨道23平移。换句话说，分支轨道25可移动地耦合到框架轨道23上。各个工具模块35悬挂在分支轨道25。框架轨道23反过来经由机械耦合件60连接至主悬臂18。

主悬臂18包括双侧工具更换器组件21(图2)，其具有分开的第一和第二工具更换器21A和21B。术语“工具更换器”是指能够迅速脱去机器人端部-执行器的手动或自动组件。这些设备典型地包括端部工具36(比如真空吸盘或夹持器)工作所需的集成动力装置和通信端口、连接器等。在所示实施例中，工具更换器组件21专门配置成提供主悬臂18与机器人12和配置支架75的同时接合，其后者示意性示于图1中。

为了本发明的目的，图1的配置支架75可相对于地板85固定或者悬挂在垂直表面比如机器柱或墙。配置支架75在如图2所示的笛卡尔(例如，XYZ)参考架中具有预定位置，并因此在端部-执行器组件30的重新配置期间提供用于对机器人12调零的已校准参考点。例如，当从第一配置转换到另一个配置时，机器人12将第一工具更换器21B连接至配置支架75并释放第二工具更换器21A。当机器人12重新配置端部-执行器组件30时，由于由配置支架75提供的参考架中的已知位置，如下所述的关节锁定机构中的每一个的自由空间中的位置是控制器50所知晓的。在操作期间端部-执行器30的配置变得未知的情况下，例如由于撞击事件或电源故障，当悬挂在配置支架75时，端部-执行器组件30可手动地设定成校准设置，其中各种端部工具36的位置是已知的，其后的配置从零设置开始。

正如以下具体参考图2和图3所述，具有附接的工具模块35的分支 轨道25采用配置工具20(图1)和控制器50执行的指令通过机器人12可自动地重新定位。因此，工具分支17可以根据需要布置来允许工具模块35(或者更精确地说，工具模块35的个别端部工具36)附接至给定工件或者以其他方式与给定工件相互作用。在非限制性车身板件示例中，如各附图中所示的对应的端部工具36配置为其类型通常用于在不损毁装饰展示表面的前提下固定和移动汽车或其他车身板件的吸盘或夹持器。然而，可以使用其他端部工具36，例如，钳子、夹具、喷头。因此，端部工具36的特定配置可以发生变化。在各工具分支17中，摆动臂42耦合在端部工具36与分支轨道25之间。摆动臂42相对于分支轨道25倾斜地形成角度，从而有助于端部工具36与工件相互作用。

端部-执行器组件30可以重新配置为与相对于彼此具有不同的尺寸、形状和/或表面轮廓的工件和其他工件(未示出)相互作用，并且由不同材料构造而成。例如，一个工件可以比另一个工件大得多并且也更加均匀，这样便要求了同一工具模块35的不同配置。在给定的制造作业中，可能会遇到任意数量的可能的工件，并且因此，端部-执行器组件30通过图1的机器人12重新配置为根据需要单独地对这些工件中的任何一个进行操作。

经由输入信号(图1的箭头11)使得图1的控制器50知晓待操作的特定工件，例如，经由操作者的手动选择、RFID标签的检测或任何其他适合的识别过程。随后，控制器50从其存储器(M)中自动地选择对应的配置。在端部-执行器组件30已经悬挂于配置支架75上并且已经旋转至配置位置时，机器人12将位于适合的工作站(未示出)的图5的配置工具 20附接至其腕部16或其他适合的端部连杆机构，并且对端部-执行器组件30进行配置。这种工作站可以具体体现为允许配置工具20保持在校准位置(即，腕部16可轻易接触到的位置)的固定装置。所有这些都在端部-执行器组件30保持依附于配置支架75上这一期间发生。

一旦端部-执行器组件30已经采用配置工具20针对手头任务进行了完全配置，则机器人12将配置工具20自动地安置在其工作站、将配置工具20与腕部16脱离、通过接合工具更换器组件21来拾取现在配置的端部-执行器组件30、将端部-执行器组件30从配置支架75上移除以及开始对工件进行操作。机器人12重新配置端部-执行器组件21的能力使其能用于多种不同的可能的工件。

参照图2，端部-执行器组件30包括相对于主悬臂18的悬臂轴线A₁₈正交地设置的至少一个框架轨道23，其中，各工具模块35相对于径向延伸的分支轨道25连接。在端部工具36为气动夹持器的示例性实施例中，气动管76可以沿着主悬臂18行进并且被引导至各端部工具36。

参照图2至图8，各工具分支17包括将分支轨道25耦合至框架轨道23的第一或分支锁40。在所述实施例中，第一锁40可以在锁定位置与解锁位置之间移动。在锁定位置，第一锁40固定分支轨道25相对于框架轨道23的位置，并且因此，分支轨道25相对于框架轨道23保持静止不动。当第一锁40处于解锁位置时，分支轨道25可以沿着框架轨道23在双箭头T1所示的方向上平移，并且能够在双箭头R1所示的方向上绕着框架轨道23旋转。通过这种方式，工具模块35的任意数量的不同配置可以响应于来自控制器50的命令(箭头111)由机器人12根据需要进行设定。由 于框架轨道23的周向横截面(例如，圆形横截面)的缘故，框架轨道23在第一锁40处于解锁位置时允许第一锁40绕框架轨道轴线A₂₃旋转。此外，第一锁40可以在其布置在解锁位置时沿着框架轨道轴线A₂₃滑动。如以下详细所述，配置工具20可以用于在锁定位置与解锁位置之间移动第一锁40。

在所述实施例中，第一锁40包括用于夹持框架轨道23的夹具(其在本文中称为第一夹具41)。第一夹具41配置为环绕式夹具并且包括第一夹具底座44和可移动地耦合至第一夹具底座44的第一夹具臂46。第一夹具底座44限定出夹具凹部48(图8)，其配置为、形状构造为且尺寸构造为接纳一部分框架轨道23。夹具凹部48可以具有凹入形状，从而允许框架23座落于第一夹具底座44上。

第一夹具41进一步包括耦合在夹具臂46与第一夹具底座44之间的铰接部分43。第一铰链45将铰接部分43枢转地耦合至第一夹具臂46，而第二铰链47将铰接部分43枢转地耦合至第一夹具底座44。铰接部分43有助于使框架轨道23周围的第一夹具41变紧。

紧固件(其在此处称为第一紧固件51)能够将第一夹具底座44可移动地连接到第一夹具臂46。作为非限制性实施例，第一紧固件51可以是螺钉、螺栓或其它包括外螺纹的适宜紧固件。在所描绘的实施例中，例如，第一紧固件51包括轴(即第一轴62)和耦合于第一轴62的第一头部(即第一头部64)。第一头部64位于第一夹具底座44外，包括第一插口66(图3)。第一轴62部分位于延伸穿过第一夹具底座44的第一孔68中。第一紧固件51(以及第一孔68)沿着第一紧固件轴线A₅₁延伸。第一轴62也 延伸穿过夹具臂46并伸入帽罩70中，如螺母。帽罩70具有内螺纹孔72，其被构造为、成形为并且尺寸设计为与第一轴62的外螺纹部分74配合。帽罩70被固定于夹具臂46。由此，旋转第一紧固件51使帽罩70(和夹具臂46)沿双向箭头T2所示的方向移动，从而相对于框架轨道23拧紧或松开第一夹具41。具体地是，沿第一旋转方向(即顺时针方向)旋转第一紧固件51可锁紧第一夹具41，沿相反方向(即逆时针方向)旋转第一紧固件51可解锁第一夹具41。当第一夹具41被锁紧时，分支轨道25相对于框架轨道23固定，并由此相对于框架轨道23保持静止。当第一夹具41被解锁时，分支轨道25能够相对于框架轨道23平移和旋转。第一夹具41可构造为具有柔性裂缝的整体夹具主体、具有一个铰链的两组分夹具、双铰链三组分夹具，或任何其他合适的夹具设计。第一锁40还包括永久夹具132，其相对于框架轨道23垂直抓住分支轨道25。

继续参考图2-图8，每个工具分支17包括将分支轨道25连接至摆动臂42的第二或摆动锁38。在所述实施例中，第二锁38可以在锁定位置与解锁位置之间移动。处于锁定位置时，第二锁38使摆动臂42的位置相对于分支轨道25固定，并由此摆动臂42相对于分支轨道25保持静止。当第二锁38处于解锁位置时，摆动臂42能够以双箭头T3所示的方向沿分支轨道25平移，并且能够以双箭头R2和R3所示的方向绕着分支轨道25旋转。通过这种方式，工具模块35的任意数量的不同配置在需要时可以由机器人12根据来自控制器50的命令进行设定。由于分支轨道25的周向横截面(例如，圆形横截面)，第二锁38处于解锁位置时，分支轨道25允许第二锁38绕分支轨道轴线A₃₈旋转。此外，第二锁38在其被布置于 解锁位置时能够沿分支轨道轴线A₃₈滑动。如以下详细所述，配置工具20可以用于在锁定位置与解锁位置之间移动第二锁38。

在所述实施例中，第二锁38包括用于夹持分支轨道25的夹具(其在此处称为第二夹具32)。第二夹具32被配置成环绕式夹具并且包括第二夹具底座34和可移动地耦合至第二夹具底座34的第二夹具臂37。第二夹具底座34形成第二夹具凹部137(图9)，其配置为、成形为且尺寸构造为接纳分支轨道25的一部分。第二夹具凹部137可以具有凹陷的形状，从而允许分支轨道25座落于第二夹具底座34上。

第二夹具32还包括从第二夹具底座34向摆动臂42突出的截头圆锥形楔块73。摆动臂42形成截头圆锥形凹部77，其配置为、成形为且尺寸构造为接纳截头圆锥形楔块73。

紧固件(其在此处称为第二紧固件80)能够将第二夹具底座34可移动地耦合到第二夹具臂37。作为非限制性实施例，第二紧固件80可以是螺钉、螺栓或其它包括外螺纹的适宜紧固件。在所描绘的实施例中，例如，第二紧固件80包括第二轴82和耦合于第二轴82的第二头部84。第二头部84位于第二夹具底座34外并包括第二插口86(图3)。第二轴82部分地设置在延伸通过第二夹具底座34的第二孔88中。第二紧固件80(以及第二孔88)沿第一紧固件轴线A₈₀(图11)延伸。第二轴82还延伸穿过第二夹具臂37。第二夹具臂37具有内螺纹孔90，其被构造为、成形为并且尺寸设计为与第二轴82的外螺纹部分92配合。由此，旋转第二紧固件80使第二夹具臂37以双箭头T4所示的方向移动，从而相对于分支轨道25以及摆动臂42拧紧或松开第二夹具32。具体地，沿第一旋转方向(即 顺时针方向)旋转第二紧固件80可锁紧第二夹具32，沿相反方向(即逆时针方向)旋转第二紧固件80可解锁第二夹具32。当第二锁38处于解锁位置时，摆动臂42能够以双箭头R3(图11)所示的方向绕第二紧固件轴线A₈₀旋转，并以双箭头R3和R2(图2)分别所示的方向绕分支轨道轴线A₃₈平移和旋转。第二夹具32也可变换地构造为具有柔性裂缝的整体夹具主体、具有一个铰链的两组分夹具、双铰链三组分夹具，或任何其他合适的夹具设计。

两个气动配件94可耦合到第二夹具32，以便于将气动管76(见图2)流体地耦合到端部工具36。气动配件94与通过第二夹具臂37(或第二夹具32的另一部分)形成的流体通道96流体连通。肘状气动配件94能够在第二夹具臂37的安装面上旋转，以跟随第二锁38和/或摆动臂42的旋转。

每个工具分支17包括连接到第一锁40的第一突出部120。具体而言，第一突出部120连接到第一夹具底座44的底部锁表面124，并且沿远离第一夹具臂46的方向延伸。在所述的实施例中，第一突出部120配置为凸耳，并且具有多边形形状，以便与如下文详述的夹持器接合。此外，第一突出部120沿第一突出部轴线A₁₂₀伸长，并且与第一紧固件51对齐。具体地，第一紧固件轴线A₅₁与第一突出部轴线A₁₂₀成直角相交，以有助于配置工具20重新配置并锁定工具分支17(如图8所示)。

每个工具分支17包括连接到摆动臂42的第二突出部134。具体而言，第二突出部134连接到摆动臂42的底臂表面126，并沿远离第二夹具臂37的方向延伸。在所述的实施例中，第二突出部134配置为凸耳，并且具 有多边形形状，以便与如下文详述的夹持器接合。此外，第二突出部134沿第二突出部轴线A₁₃₄伸长，并且与第二紧固件80对齐。具体地，第二紧固件轴线A₈₀与第二突出部轴线A₁₃₄成直角相交，以有助于配置工具20重新配置并锁定工具分支17(如图11所示)。

如图10和图11所示，端部工具36耦合(如用螺栓连接)到摆动臂42的端部，并且还可如图所示经由弹簧128和旋转组件49悬吊，以使得更好地符合工件的不同高度和轮廓。气动配件94可耦合到端部工具36，以将流体输送到端部工具36。

具体参照图4和图5，配置工具20包括轴向延伸的工具组件22和经由轴向延伸的支撑轨道24耦合到工具组件22的工具更换器26。工具组件22包括工具主体27，工具主体27可包括平行板122，每个平行板成形为矩形或多边形。每个平行板122安装到第一端板31(并从第一端板31延伸)向第二端板131。第一端板31和第二端板131是工具主体27的一部分，并且形状可为矩形。第一端板31可比第二端板131的面积大，以便用于配置端部-执行器组件30。

螺帽扳手33可围绕螺帽扳手轴线A₃₃旋转，并且延伸通过第二端板131，并且用于调节第一锁40和第二锁38。在本发明中，术语“螺帽扳手”是指能够使用气动、电动或液压动力旋转并传输力矩的电动扭力扳手。螺帽扳手33可由伺服电动机驱动，并且控制精确且一致的旋转。螺帽扳手轴线A₃₃还可称为钻头轴线。

另外，工具组件22包括夹持器29，夹持器29在位于离第二端板131 比离第一端板31近的位置耦合到工具主体27。夹持器29平行于螺帽扳手33，并且包括夹持器驱动器98和以可移动的方式连接到夹持器驱动器98的多个夹持器指状件100。夹持器98可以是电动的或气动的驱动器，并且工具更换器26可引导电动或气动流体用于在配置工具20安装到腕部16时控制夹持器29。在所述的实施例中，夹持器29包括两个指状件100。然而，夹持器29可包括多于两个指状件100。不考虑数量，夹持器指状件100可相对于彼此在第一或开放的位置(见图5)和第二或封闭的位置(见图4)之间移动。当设置在第二位置时(见图4)，夹持器指状件100彼此之间的距离比在第一位置的距离更近(见图5)。每一个夹持器指状件100可具有L形的形状，并且可经由滑动构件130连接到夹持器驱动器98。滑动构件130连接到夹持器指状件100，并且可以随着夹持器驱动器98滑动，以使夹持器指状件100在第一位置和第二位置之间移动。

夹持器29的夹持器指状件100配置以抓取第一突出部120，以保持第一锁40，从而使配置工具20可以相对于框架轨道23移动(平移或旋转)分支轨道25。类似地，夹持器29的夹持器指状件100可以夹紧第二突出部134，以保持摆动臂42，从而使配置工具20可以相对于分支轨道25移动(如旋转或平移)摆动臂42。

配置工具20的工具更换器26可以是允许机器人12拾取配置工具20的任何合适的机械耦合件，并且包括导销28或使得机器人12将配置工具20与腕部16接合的其他合适的耦合装置。工具更换器26还可以包括能够引导电功率和控制信号以经由螺帽扳手33内侧的驱动电机运转螺帽扳手33的电气端口。一旦耦合到腕部16，配置工具20锁定到适当位置，且电 气和/或气动功率在需要时被提供到螺帽扳手33以旋转驱动钻头133(例如，六角头钻头)。因此，致动螺帽扳手33导致驱动钻头133转向。螺帽扳手33的至少部分在远离第一端板31的方向上延伸穿过第二端板131，使得驱动钻头133在工具主体27外侧并且延伸及超出第二端板131。

参考图6和图7，为了重新配置工具分支17，机器人12首先操控配置工具20以将螺帽扳手33和其驱动钻头133与缠绕在框架轨道23上的第一夹具41的第一紧固件51接合，而配置工具20上的夹持器指状件100在除准备与第一突出部120接合的位置以外的位置中保持完全打开(即，在第一位置中)。具体地说，机器人12将配置工具20朝第一紧固件51移动使得驱动钻头133与第一紧固件51对齐，且夹持器29的夹持器指状件100与第一突出部120对齐，同时夹持器指状件100是在第一位置中(即，打开位置中)。配置工具20应朝第一夹具41移动直到驱动钻头133与第一紧固件51的第一头部64接合且夹持器指状件100包围第一突出部120为止。接着，如图7中所示，夹持器指状件100接着被关闭(即，移动到第二位置)以抓取第一突出部120。如上文所讨论，夹持器指状件100可被气动或电致动。接着，控制器50以电气方式指示螺帽扳手33旋转(例如，逆时针)以解锁第一夹具41。由于配置工具20的夹持器指状件100紧紧地抓取在第一突出部120上，机器人12可将分支轨道25沿框架轨道23滑动以及将分支轨道25绕框架轨道23旋转到期望位置或定向。然后，配置工具20上的螺帽扳手33(由控制器50)指示来旋转(例如，顺时针)成拧紧第一夹具41。控制器50还可指示夹持器指状件100打开(即，移动到第一位置)以释放第一突出部120。最后，机器人12将配置工具20 从第一锁40脱离以完成重新配置操作。

参考图9和图10，为了配置摆动臂42或调整端部工具36(例如，真空夹持器)的位置和/或定向，机器人12首先操控配置工具20以将螺帽扳手33和其驱动钻头133与第二夹具32的第二紧固件80接合，而配置工具20上的夹持器指状件100在除准备与第二突出部134接合的位置以外的位置中保持完全打开(即，在第一位置中)。具体地说，机器人12将配置工具20朝第二紧固件80移动使得驱动钻头133与第二紧固件80对齐，且夹持器29的夹持器指状件100与第二突出部134对齐，同时夹持器指状件100是在第一位置中(即，打开位置中)。配置工具20应朝第二夹具32移动，直到驱动钻头133与第二紧固件80的第二头部84接合且夹持器指状件100包围第二突出部134为止。夹持器指状件100接着关闭(即，移动到第二位置)以抓取在第二突出部134上。如上文所讨论，夹持器指状件100可被气动或电致动。接着，控制器50电气地指示螺帽扳手33旋转(例如，逆时针)以解锁第二夹具32以及在楔形破碎器79的帮助下解锁截头圆锥形楔块73与截头圆锥形凹部77之间的锁定，该楔形破碎器79随着第二紧固件80从第二夹具臂37的螺纹孔90中出来而提供分离推动。由于配置工具20的夹持器指状件100紧紧地抓取在第二突出部134上，机器人12可将第二锁38沿分支轨道25滑动并且将第二锁38绕分支轨道25分别旋转到期望位置或定向。同时，机器人12还可将摆动臂42和端部工具36(例如，真空夹持器)绕第二紧固件80的第二紧固件轴线A₈₀旋转。然后，配置工具20上的螺帽扳手33(经由控制器50)指示旋转(例如，顺时针)为拧紧第二夹具32以及设置在摆动臂42与第二夹具32之 间的截头圆锥形楔块73和截头圆锥形凹部77。接着，夹持器指状件100打开(即，移动到第一位置)释放第二突出部134。最后，机器人12将配置工具20从第二锁38脱离以完成重新配置操作。在第二锁38内侧，可增加气动旋转歧管或耦合件以将气体(例如，空气)从第一机器人臂14引导进出端部工具36(例如，真空夹持器)。

图12示出了根据本发明的另一实施例的端部-执行器组件30A。端部-执行器组件30A和30(图1)的结构和操作基本相似。因此，为了简洁起见，这两个实施例之间的差异描述如下。在端部-执行器30A中，分支轨道25A具有多边形横截面形状(例如，四方形或矩形横截面)，且第二锁38A具有类似于截头圆锥形楔块73和截头圆锥形凹部77的楔形夹持器32A。由于楔形夹持器32A和分支轨道25A的多边形形状，第二锁38A不能绕分支轨道25A旋转。然而，第二锁38可沿分支轨道25A滑动。

具体实施方式以及附图或图支持以及描述本发明，且本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已经详细描述了用于执行所要求保护发明的一些最佳模式和其他实施例，但存在用于实践所附权利要求限定的各种替代设计和实施例。此外，附图中所示的实施例或者本说明书所提及各种实施例的特征不一定理解为独立于彼此的实施例。而是，可能的是，实施例中的实例之一所述的特征中的每一个可以与来自其他实施例的其他期望特征中的一个或多个结合，从而使得其他实施例不以文字描述或者不参考附图描述。因此，这些其他实施例落在所附权利要求的范围的框架之内。