具顺应运动功能的六轴并联机器人及其运动方法与流程

本申请涉及六轴并联机器人，尤其涉及一种主动式且可实现顺应运动功能的六轴并联机器人及其运动方法。

背景技术：

1、在自动化产线的组装工艺中，经常使用六轴(或称六自由度)并联机器人来协助组装，此类机器人一般包括主动式机器人与被动式装置。

2、主动式机器人具备有主动马达而可提供主动式的补偿，因此相较于被动式装置来说更常被使用。然而，主动式机器人因为刚性高(例如采用dc马达搭配滚珠螺杆实现的致动器)，在接受到外力时无法独立进行顺应性运动(compliant motion)。在执行接触型工艺操作(例如零件组装)时，难免会发生碰撞或干涉，若所使用的机器人无法在发生碰撞或干涉时适时地给予顺应力回馈，将会令组装物和待组装物直接撞在一起，造成组装物的损毁。

3、一般来说，在产线上使用主动式机器人进行接触型工艺操作时，必须要搭配额外的传感器(例如力矩传感器(force/torque sensor)或相机)进行辅助控制，才能以间接的方式进行顺应性运动。然而，这样的设置不但会提升系统的复杂度，也会增加产线成本。

技术实现思路

1、本申请揭示一种具顺应运动功能的六轴并联机器人及其运动方法，可以通过机器人本身的机构以及算法来实现顺应运动，不需要设置额外的传感器。

2、于一实施例中，本申请的六轴并联机器人主要包括：

3、一移动平台，具有一第一表面；

4、一基座平台，具有一第二表面；

5、多个第一关节元件，分别设置于该第一表面；

6、多个第二关节元件，分别设置于该第二表面；

7、六个线性致动器，分别通过该多个第一关节元件及该多个第二关节元件设置在该移动平台与该基座平台间，并且各该线性致动器分别具有一线性马达及一马达驱动器，其中该移动平台具有一目标位姿以及相对于多个方向上的多个抵抗力道，并且各该马达驱动器被配置来分别执行下列动作：

8、根据该目标位姿进行一逆向运动学计算，以获得各该线性致动器要维持该移动平台在该目标位姿所需追随的一线性移动量，并产生对应的一位置命令；

9、根据该目标位姿计算一雅可比矩阵(jacobian matrix)；

10、基于该雅可比矩阵及该多个抵抗力道计算该六个线性致动器的一受力分布，并产生对应的一力量命令；

11、依据该位置命令及该力量命令控制对应的该线性马达，以维持该移动平台于该目标位姿；及

12、于该移动平台接受一外力且该外力超出该多个抵抗力道之一时，控制对应的该线性马达进行顺应性运动。

13、于一实施例中，本申请的顺应运动方法适用于前述的六轴并联机器人，并且包括下列步骤：

14、由各该马达驱动器根据该目标位姿进行一逆向运动学计算，以获得各该线性致动器要维持该移动平台在该目标位姿所需追随的一线性移动量，并产生对应的一位置命令；

15、由各该马达驱动器根据该目标位姿计算一雅可比矩阵；

16、由各该马达驱动器基于该雅可比矩阵及该多个抵抗力道计算该六个线性致动器的一受力分布，并产生对应的一力量命令；

17、由各该马达驱动器依据该位置命令及该力量命令控制对应的该线性马达，以维持该移动平台于该目标位姿；及

18、于该移动平台接受一外力且该外力超出该多个抵抗力道之一时，由各该马达驱动器控制各该线性致动器进行顺应性运动。

19、相较于相关技术，本揭示采用主动式的六轴并联机器人，可以在不需要设置额外的传感器的情况下实现顺应性运动，可在节省成本的同时实现更高弹性的操作。

1.一种具顺应运动功能的六轴并联机器人，包括：

2.根据权利要求1所述的六轴并联机器人，其中各所述马达驱动器更被配置来分别执行下列动作：

3.根据权利要求1所述的六轴并联机器人，其中各所述马达驱动器更被配置来分别执行下列动作以实现所述动作e)：

4.根据权利要求1所述的六轴并联机器人，其中各所述马达驱动器更被配置来分别执行下列动作以实现所述动作a)：

5.根据权利要求1所述的六轴并联机器人，其中各所述马达驱动器更被配置来分别执行下列动作以实现所述动作b)：

6.根据权利要求5所述的六轴并联机器人，其中各所述马达驱动器更被配置来分别执行下列动作以实现所述动作c)：

7.一种六轴并联机器人的顺应运动方法，应用于具有移动平台、基座平台、分别设置于所述移动平台的第一表面的多个第一关节元件、分别设置于所述基座平台的第二表面的多个第二关节元件，以及分别通过所述多个第一关节元件及所述多个第二关节元件设置于所述移动平台与所述基座平台之间的六个线性致动器，其中所述移动平台具有目标位姿以及相对于多个方向上的多个抵抗力道，各所述线性致动器分别具有线性马达及马达驱动器，并且所述顺应运动方法包括下列步骤：

8.根据权利要求7所述的顺应运动方法，所述步骤a)之前还包括：

9.根据权利要求7所述的顺应运动方法，其中所述步骤e)包括：

10.根据权利要求7所述的顺应运动方法，其中所述步骤a)包括：

11.根据权利要求7所述的顺应运动方法，其中所述步骤b)包括：

12.根据权利要求11所述的顺应运动方法，其中所述步骤c)包括：