技术特征：
1.用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：包括承载外壳和气缸组件，所述承载外壳由外壳上端端盘、外壳下端端盘以及连接外壳上端端盘和外壳下端端盘的支撑杆组成，气缸组件安装在外壳上端端盘上，气缸组件的伸缩杆经外壳上端端盘的预留孔伸入承载外壳内并通过连接组件连接柔性平台组件，所述柔性平台组件包括平台上端板、平台下端板以及连接平台上端板和平台下端板的弹性体，所述平台上端板通过连接组件连接伸缩杆，所述平台下端板连接机械手抓取组件，所述机械手抓取组件的抓取末端位于外壳下端端盘的下方；在所述外壳下端端盘的下表面安装有二维微动平台组件，所述二维微动平台组件包括微位移驱动器、导轨以及输出平台，微位移驱动器输出，通过导轨带动输出平台向指定方位微动，在输出平台上安装有用于对被测工件测量的气动测量组件。2.根据权利要求1所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：所述连接组件包括连接螺母、连接安装件以及浮动接头，气缸组件的伸缩杆依次经过连接螺母、连接安装件、浮动接头连接在柔性平台组件的平台上端板上。3.根据权利要求1所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：所述柔性平台组件，其平台下端板的中心部位设有凸台，在平台上端板对应的位置处设有与所述凸台相配合的凹孔，若干个所述弹性体沿凸台一周均匀分布，所述弹性体的两侧端部通过锁紧件分别与平台上端板、平台下端板固定连接。4.根据权利要求3所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：所述弹性体采用层叠弹性杆，其两端为安装端部，中间部分为金属片和橡胶片相互叠合而成。5.根据权利要求1所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：所述机械手抓取组件包括夹紧气缸、气动手指以及机械手手爪，所述夹紧气缸和气动手指位于外壳上端端盘和外壳下端端盘之间，所述的机械手手爪呈u型结构，其一端通过锁紧连接件与气动手指相连接，另一端为抓取末端，且抓取末端位于气动测量组件的下方。6.根据权利要求5所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：所述的夹紧气缸采用三爪夹紧气缸。7.根据权利要求5所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：所述的机械手手爪，其抓取末端连接有手爪橡胶垫。8.根据权利要求1所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：所述二维微动平台组件，采用两层嵌套式结构，内外两层均采用双平行四杆机构，对称布置，外层控制横向位移微动，内层控制纵向位移微动；其中微位移驱动器采用压电陶瓷驱动器，分别安装于内层和外层；其中导轨部分采用直圆型柔性铰链作为导轨形式，将微位移驱动器输出的位移传递至输出平台上。9.根据权利要求1所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，其特征在于：所述气动测量组件，包括气动测量主体以及四个压力传感器，在气动测量主体上设有喷嘴孔，四个压力传感器均匀布置在气动测量主体的前端，在每一个压力传感器上均安装有压紧橡胶垫，在所述压紧橡胶垫的端部设有朝向气动测量主体内孔的倒角，所述压力传感器的输出信号端连接所述微位移驱动器。10.根据权利要求1-9任一项所述用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手
装置的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：s1、夹紧气缸控制机械手手爪对被测工件进行抓取，抓取后通过气缸组件带动被测工件向上移动，为保证气动测量的较高精度要求，气动测量组件中喷嘴孔与被测工件之间的间隙通常控制在几十微米以内；s2、工件首先与气动测量组件中压紧橡胶垫倒角部分接触，进而柔性平台组件发挥作用，使被测工件被动进入气动测量主体内；s3、若干个压力传感器的初始值均设置为零，在测量过程中任一个或多个压力传感器达到一定数值则认为被测工件与气动测量主体卡住，压力传感器将信息传递给二维微动平台中的微位移驱动器，进而带动输出平台向存在数值的压力传感器方向进行微动，从而带动气动测量组件微动以解决被测工件被卡住的问题；s4、当气缸组件运动至设定位置时，则认为被测工件到达预定测量位置，启动气动测量主体，从而完成测量。
技术总结
用于圆柱类零件外径气动测量的主被动柔顺机械手装置，包括承载外壳，承载外壳由外壳上端端盘、外壳下端端盘以及支撑杆组成，气缸组件安装在外壳上端端盘上，气缸组件的伸缩杆通过连接组件连接柔性平台组件，其中柔性平台组件包括平台上端板、平台下端板和弹性体，平台下端板连接机械手抓取组件，其抓取末端位于外壳下端端盘的下方；在所述外壳下端端盘的下表面安装有二维微动平台组件，所述二维微动平台组件包括微位移驱动器、导轨以及输出平台，在输出平台上安装有用于对被测工件测量的气动测量组件。该装置可有效解决被测工件与气动测量主体装配过程中，由于机器人末端存在位姿偏差，将导致被测零件无法进入测量主体或进入过程出现卡阻的问题。过程出现卡阻的问题。过程出现卡阻的问题。
技术研发人员：库祥臣 米显 马东阳 杨星涛 吴宏宇
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：2022.02.21
技术公布日：2022/4/29