一种协作机器人用恒压力末端执行器的制作方法

本实用新型属于协作机器人技术领域，具体涉及一种协作机器人用恒压力末端执行器。

背景技术：

在传统的工业机器人逐渐取代单调、重复性高、危险性强的工作之时，协作机器人慢慢渗入各个工业领域，与人共同工作。协作机器人作为工业机器人中的轻型机器人，以往工业机器人是以机械代替人工并且降低人力成本，而协作机器人主要是协助人类并且与人类一同作业，且不需要使用安全围栏进行隔离；目前，协作机器人逐渐应用于医疗领域，辅助医生固定或抬起病人的四肢，由于协作机器人的机械臂直接与人体接触，因此必须保证其恒压力输出，避免因为输出力过大对病人造成伤害。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种协作机器人用恒压力末端执行器，以解决协作机器人应用于医疗领域需要恒压力输出，避免伤害到病人的问题。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种协作机器人用恒压力末端执行器，包括协作手臂和末端机构，所述协作手臂依次串联连接的底座、若干关节和安装座，若干所述关节具有若干个自由度；所述安装座的端面安装所述末端机构，所述末端机构包括安装板、左夹板、右夹板和电机；所述安装板上表面四周设有支撑柱，所述支撑柱上表面设有连接座，所述连接座中央与所述安装座固定连接；所述安装板中部设有条形槽，所述条形槽中部两侧对称设有立板，所述立板中部均沿所述条形槽方向穿设有丝杆，所述丝杆通过轴承与所述立板固定，所述丝杆内侧一端设有锥齿轮，所述丝杆外侧一端设有移动块，所述移动块嵌设于所述条形槽中且其底部向下延伸；所述电机设于所述安装板上表面中部一侧，所述电机的主轴设有主动轮，所述主动轮分别与两侧所述锥齿轮啮合；两侧移动块在所述电机的驱动下，沿所述条形槽移动；所述左夹板和所述右夹板内侧均设有薄膜压力传感器，其外侧均连接气缸，所述气缸的尾部与所述移动块底部连接。

进一步的，所述末端机构包括比较器，所述比较器输入端与所述薄膜压力传感器电性连接，所述比较器输出端与所述电机电性连接。

进一步的，所述气缸上连接有气动接头，所述气动接头通过气管与调压阀连接，所述调压阀为所述气缸提供恒定的气压。

进一步的，所述左夹板和所述右夹板均包括竖直段和向内弯曲的圆弧段，所述圆弧段对应设有交错的齿槽。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种协作机器人用恒压力末端执行器与现有技术相比：结构简单，设计合理，通过丝杆的位移传动保证左夹板和右夹板的稳定性；通过丝杆带动气缸移动，由于气缸的常压的存在，配合丝杆渐进的进给方式，避免了左压板和右压板在接触人体时产生的较大的压力峰值，同时也避免了丝杆的机械传动导致的逐渐增大的压力对人体的伤害，其通过稳定的气源保证压力的相对恒定，保证工作时的安全性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型末端机构示意图；

图2是本实用新型整体结构示意图；

图中标记为：1.协作手臂，11.底座，12.关节，13.安装座，2.末端机构，21.安装板，22.左夹板，23.右夹板，24.电机，25.主动轮，3.支撑柱，31.连接座，32.条形槽，33.立板，34.丝杆，35.锥齿轮，36.移动块，4.薄膜压力传感器，41.气缸，5.竖直段，51.圆弧段，52.齿槽。

具体实施方式

如图1-2所示，一种协作机器人用恒压力末端执行器，包括协作手臂1和末端机构2，协作手臂1依次串联连接的底座11、若干关节12和安装座13，若干关节12具有若干个自由度；安装座21的端面安装末端机构2，末端机构2包括安装板21、左夹板22、右夹板23和电机24；安装板21上表面四周设有支撑柱3，支撑柱3上表面设有连接座31，连接座31中央与安装座13固定连接；安装板21中部设有条形槽32，条形槽32中部两侧对称设有立板33，立板33中部均沿条形槽32方向穿设有丝杆34，丝杆34通过轴承与立板33固定，丝杆34内侧一端设有锥齿轮35，丝杆34外侧一端设有移动块36，移动块36嵌设于条形槽32中且其底部向下延伸；电机24设于安装板21上表面中部一侧，电机24的主轴设有主动轮25，主动轮25分别与两侧锥齿轮35啮合；两侧移动块36在电机24的驱动下，沿条形槽32移动；左夹板22和右夹板23内侧均设有薄膜压力传感器4，其外侧均连接气缸41，气缸41的尾部与移动块36底部连接；末端机构2包括比较器，比较器输入端与薄膜压力传感器4电性连接，比较器输出端与电机24电性连接；气缸24上连接有气动接头，气动接头通过气管与调压阀连接，调压阀为气缸24提供恒定的气压；左夹板22和右夹板23均包括竖直段5和向内弯曲的圆弧段51，圆弧段51对应设有交错的齿槽52。

本具体实施方式的工作过程为：

当电机24转动的时候，主动轮25带动锥齿轮35旋转，锥齿轮35带动丝杆34旋转，丝杆34驱动移动块沿条形槽32向内滑动，移动板36带动气缸41，气缸41带动左夹板22和右夹板23向内滑动相互靠拢，最终夹紧人体四肢；由于设置了比较器，可以提前在比较器中预设一个压力值，当薄膜压力传感器4到达该压力值时，电机停止，左夹板22和右夹板23停止移动；由于气缸41采用调节阀拥有稳定的气压，保证其压力恒定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。