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機(jī)器人、機(jī)器人系統(tǒng)及相關(guān)的方法與流程

文檔序號:11189699閱讀:731來源:國知局
機(jī)器人、機(jī)器人系統(tǒng)及相關(guān)的方法與流程

本公開涉及機(jī)器人、機(jī)器人系統(tǒng)及相關(guān)的方法。



背景技術(shù):

現(xiàn)代自動化制造設(shè)備通常利用運(yùn)動學(xué)機(jī)器人來運(yùn)輸、操縱和/或組裝工件和/或其部件。這樣的機(jī)器人可以通過多個(gè)自由度(dof)來表征,機(jī)器人的部件可以通過所述多個(gè)自由度被移動。例如,6自由度(6dof)機(jī)器人能夠通過三個(gè)平移自由度(例如,x、y和z)以及通過三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度(例如,滾動、俯仰和偏轉(zhuǎn))來移動安裝在機(jī)器人上的末端執(zhí)行器。此外,機(jī)器人可以通過描述機(jī)器人可接近的所有位置和取向的集合的工作空間(workenvelop)來表征。通常期望的是,運(yùn)動學(xué)機(jī)器人能夠在限制機(jī)器人的總尺寸和/或占地面積的同時(shí)在大的工作空間上實(shí)現(xiàn)完全的6自由度運(yùn)動。

串聯(lián)機(jī)器人通常包括串聯(lián)連接的多個(gè)獨(dú)立可控的連桿元件。雖然串聯(lián)機(jī)器人可允許具有高達(dá)6個(gè)自由度的運(yùn)動以及大的工作空間,但是它們的速度和精度受到限制。特別地,由于串聯(lián)安裝連桿元件,各個(gè)連桿的誤差被累積,從而需要具有極精細(xì)標(biāo)定的大連桿元件來實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器精度。因此,連桿元件的大質(zhì)量限制了串聯(lián)機(jī)器人可被操縱的速度。

替代地,并聯(lián)機(jī)器人通常包括并聯(lián)連接的多個(gè)獨(dú)立可控的連桿元件,使得每個(gè)連桿元件的誤差被平均而不是被累積。然而,用于并聯(lián)機(jī)器人的當(dāng)前設(shè)計(jì)相對于它們的工作空間通常需要大的占地面積和/或只有當(dāng)它們包括被串聯(lián)添加有并聯(lián)連桿元件的重的腕狀元件時(shí)才能實(shí)現(xiàn)完全的6自由度運(yùn)動。

關(guān)于這些和其他考慮,提出了本文所做的公開。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

公開了用于相對于表面移動的并聯(lián)運(yùn)動學(xué)機(jī)器人、包括該并聯(lián)運(yùn)動學(xué)機(jī)器人的機(jī)器人系統(tǒng),以及相關(guān)的方法。

一種機(jī)器人包括主體、至少兩只腿和至少兩只腳。至少兩只腿中的每只腿具有近端區(qū)域和遠(yuǎn)端區(qū)域,其中,每只腿的近端區(qū)域在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的主體接頭處被可操作地耦接到主體。至少兩只腳中的每只腳在包含兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的腳接頭處被可操作地耦接到至少兩只腿的相應(yīng)的腿的遠(yuǎn)端區(qū)域。每只腳被配置為相對于表面以兩個(gè)平移自由度被選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移。一種操作機(jī)器人的方法包括選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移機(jī)器人的至少兩只腳中的至少一只腳,以便以六個(gè)自由度可操作地移動機(jī)器人的主體。

機(jī)器人系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人和表面,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人被定位以沿該表面移動。一種操作機(jī)器人系統(tǒng)的方法包括選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的至少一只腳,以便以六個(gè)自由度可操作地移動相應(yīng)的主體。

附圖說明

圖1是表示根據(jù)本公開的機(jī)器人的示意圖。

圖2是根據(jù)本公開的示例機(jī)器人的透視圖。

圖3是圖2的示例機(jī)器人的另一透視圖。

圖4是圖2的示例機(jī)器人的另一透視圖。

圖5是表示根據(jù)本公開的機(jī)器人系統(tǒng)的示意圖。

圖6是表示根據(jù)本公開的機(jī)器人系統(tǒng)的另一示意圖。

圖7是表示根據(jù)本公開的機(jī)器人系統(tǒng)的示意圖。

圖8是表示根據(jù)本公開的機(jī)器人系統(tǒng)的示意圖。

圖9是表示根據(jù)本公開的機(jī)器人系統(tǒng)的示意圖。

圖10是表示根據(jù)本公開的機(jī)器人系統(tǒng)的示意圖。

圖11是示意性地表示根據(jù)本公開的操作機(jī)器人和機(jī)器人系統(tǒng)的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

公開了用于相對于表面移動的并聯(lián)運(yùn)動學(xué)機(jī)器人、包括該并聯(lián)運(yùn)動學(xué)機(jī)器人的機(jī)器人系統(tǒng),以及相關(guān)的方法。通常,在附圖中,有可能被包括在給定示例中的元件以實(shí)線示出,而針對給定示例是可選的元件以虛線示出。然而,以實(shí)線示出的元件對于本公開的所有示例不是必要的,并且在不脫離本公開的范圍的情況下以實(shí)線示出的元件可以從特定的示例中省略。

如圖1中示意性所示,用于相對于表面180移動的機(jī)器人100包括主體110、至少兩只腿130和至少兩只腳150。每只腿130具有近端區(qū)域132和遠(yuǎn)端區(qū)域134,其中腿的近端區(qū)域在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的主體接頭136處被可操作地耦接到主體110。每只腳150在包含兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的腳接頭138處被可操作地耦接到相應(yīng)的腿130的遠(yuǎn)端區(qū)域134。每只腳150被配置為相對于表面180以兩個(gè)平移自由度被選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移。通過這種方式,機(jī)器人100可以被配置為通過關(guān)于彼此的腳150和關(guān)于表面180選擇性地定位每只腳150而以六個(gè)自由度將主體110帶到預(yù)定位置和/或旋轉(zhuǎn)取向。換句話說,機(jī)器人100可以被配置為使得基于腳150在表面180上的相對位置來確定主體110的位置和/或定位取向。

如本文所使用的,當(dāng)修飾裝置的一個(gè)或更多個(gè)部件或特征的動作、運(yùn)動、配置或其他活動時(shí),術(shù)語“選擇性的”和“選擇性地”意味著具體的動作、運(yùn)動、配置或其他活動是被配置用于操縱裝置的一個(gè)方面或裝置的一個(gè)或更多個(gè)部件的輸入的直接結(jié)果或間接結(jié)果。

主體110可以被配置為被可操作地耦接到末端執(zhí)行器120。具體地,主體110可以包括被配置為將末端執(zhí)行器120耦接到主體110的一個(gè)或更多個(gè)耦接結(jié)構(gòu)112。例如,耦接結(jié)構(gòu)112可以包括機(jī)械連接機(jī)構(gòu)(例如被配置成接收一個(gè)或更多個(gè)螺栓的螺栓盤(boltplatter));然而,耦接結(jié)構(gòu)112的其它示例也在本公開的范圍內(nèi),并且任何合適的耦接結(jié)構(gòu)112可以被使用。

主體110可以被配置成以任何合適的取向被可操作地耦接到末端執(zhí)行器120。例如,主體110可以包括大致面向腿130的第一側(cè)111和大致背離腿130的第二側(cè)113,并且末端執(zhí)行器120可以在第一側(cè)111上被耦接到主體110。在這種配置中,末端執(zhí)行器120可以被描述為定位在腿130之間或大致在腿130之間。另外地或替代地,主體110可以被配置成被可操作地耦接到末端執(zhí)行器120,其中末端執(zhí)行器120在第二側(cè)113上耦接到主體110,使得末端執(zhí)行器120可以被描述為相對于主體110被定位成與腿130方向相反或大致方向相反。

末端執(zhí)行器120可以是用于接觸、定位、操縱和/或更換工件的任何合適的工具。例如,末端執(zhí)行器120可以包括焊接工具、鉆孔工具、切削工具、材料去除工具、纖維鋪放工具、抓取工具、力-扭矩傳感器、工具切換器和/或提升工具。末端執(zhí)行器120可以包括末端執(zhí)行器控制器122,該末端執(zhí)行器控制器122被配置成選擇性地平移、操縱和/或以其他方式控制末端執(zhí)行器120以完成任務(wù)。

如本文所使用的,“控制器”可以是被配置為執(zhí)行本文所討論的控制器的功能的任何合適的設(shè)備或多個(gè)設(shè)備。例如,控制器可以包括電子控制器、專用控制器、特殊用途控制器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、顯示設(shè)備、邏輯設(shè)備、存儲設(shè)備和/或具有適于存儲用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本公開的系統(tǒng)和/或方法的方面的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的存儲設(shè)備中的一個(gè)或更多個(gè)。

每個(gè)主體接頭136可以限定主體110與腿130之間的單個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。例如,每個(gè)主體接頭136可以由諸如單軸線鉸鏈的旋轉(zhuǎn)接頭組成。主體接頭136可以允許腿130關(guān)于主體110的任何適當(dāng)范圍的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。例如,主體接頭136可以被配置為允許腿130關(guān)于主體110在至少10度、至少30度、至少45度、至少60度、至少90度、至少120度、至少180度、至少225度、至少270度、小于270度、小于230度、小于180度、小于160度、小于100度、小于75度、小于50度、小于40度和/或小于20度的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在一些示例中,主體接頭136可以圍繞主體110的周邊被均勻地間隔開。在另一些示例中,主體接頭136可以圍繞主體110的周邊被不均勻地間隔開。

每只腿130可以包括或者可以是細(xì)長的腿。例如,腿130可以通過腿寬度和顯著大于腿寬度的腿長度來表征。每只腿130可以具有相同的長度,或至少大體相同的長度。每只腿130可以具有固定的長度,或者可以被配置成選擇性地增加和/或減小長度。例如,腿130可以是可伸縮腿130,和/或可以包括被配置成選擇性地改變腿130的長度的延伸結(jié)構(gòu)140。

每只腿130可以是剛性的或至少大體是剛性的。例如,腿130可以被配置成使得在典型的工況下該腿保持至少大體不彎曲。每只腿130可以至少大體是線性的。替代地,至少一只腿130可以是非線性的。例如,并且如圖1中被示意性地和可選地示出,腿130可以具有包括弧形曲線和/或預(yù)成形角的腿形。這樣的配置可以是有益的,例如,在機(jī)器人100正跨立或以其它方式靠近固定物體(例如工件和/或支撐工件的表面)操作的示例中,使得腿130可以被移動成極為接近固定物體但不與該固定物體碰撞。另外地或替代地,這種配置可以在末端執(zhí)行器120被耦接到主體110的第一側(cè)111的示例中有利于通過末端執(zhí)行器120操縱工件,使得工件和末端執(zhí)行器120被大致定位在腿130之間。

機(jī)器人100可以包括至少三只腿130,并且可以包括至少三只腳150。例如,如圖1中和圖2至圖4中用虛線示意性示出的,至少兩只腿130可以由三只腿130組成,并且至少兩只腳150可以由三只腳150組成。也就是說,機(jī)器人100可以包括恰好三只腿130和恰好三只腳150。

如所討論的,每個(gè)腳接頭138包括至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度,這可以允許腿130關(guān)于腳150以對應(yīng)的至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度旋轉(zhuǎn)。例如,腳接頭138可以被配置成允許腿130關(guān)于腳150圍繞翻滾軸線、俯仰軸線和/或偏轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動,所述翻滾軸線大體平行于腿130在表面180上的投影,所述俯仰軸線大體垂直于所述翻滾軸線并且大體平行于表面180,所述偏轉(zhuǎn)軸線大體垂直于表面180。然而,這不是必需的,并且至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度對應(yīng)于任何適當(dāng)?shù)姆瞧叫行D(zhuǎn)軸線也在本公開的范圍內(nèi)。

腳接頭138可以包括球形接頭、球接頭、球窩接頭和/或萬向節(jié)。例如,腳接頭138可以包括限定恰好三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的球形接頭、球接頭和/或球窩接頭。

如所討論的,每只腳150被配置為相對于表面180以兩個(gè)平移自由度被選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移。腳150可以包括表面接合結(jié)構(gòu)152,該表面接合結(jié)構(gòu)152被配置為接觸或以其他方式接合表面180。例如,腳150和/或表面接合結(jié)構(gòu)152可以包括平面馬達(dá)(例如sawyer馬達(dá)),并且腳150可以包括配置用于相對于表面180平移腳150的驅(qū)動器(forcer)。另外地或替代地,腳150和/或表面接合結(jié)構(gòu)152可包括一個(gè)或更多個(gè)輪子,例如球形輪子和/或機(jī)動化輪子。另外地或替代地,腳150可以包括自動導(dǎo)引車(agv)。

腳150和/或表面接合結(jié)構(gòu)152可包括被配置為在每只腳150與表面180之間提供空氣墊以使腳150與表面180之間的摩擦力最小化的空氣軸承。另外地或替代地,表面180可包括腳接合結(jié)構(gòu)182,該腳接合結(jié)構(gòu)182被配置成接觸腳150或以其他方式與腳150接合,并且表面180可包括被配置為在腳150與表面180之間提供空氣墊的空氣軸承。

每只腳150可以被配置為在相應(yīng)的位置處選擇性地和可釋放地固定到表面180。例如,在腳150和/或表面180包括被配置為在腳150與表面180之間提供空氣墊的空氣軸承的示例中,空氣墊可以被選擇性地移除,并且/或者結(jié)合力(例如磁力)可以被選擇性地施加以將腳150相對于表面180固定在適當(dāng)位置。這種功能可能是期望的,例如,當(dāng)末端執(zhí)行器120執(zhí)行操作或接收負(fù)載時(shí),將主體110保持在固定的位置或至少大體固定的位置和/或旋轉(zhuǎn)取向。

也如圖1中用虛線示意性表示的,機(jī)器人100可以包括被可操作地耦接到主體110、腿130和腳150中的一個(gè)或更多個(gè)的一個(gè)或更多個(gè)傳感器160。傳感器160可以被配置為檢測三維空間中的位置、三維空間中的取向和加速度中的一個(gè)或更多個(gè)。

機(jī)器人100額外地可以包括一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人控制器170,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人控制器170被配置為相對于表面180選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移每只腳150。如圖1中示意性地所示,機(jī)器人控制器170可以被定位在機(jī)器人100上的任何合適的位置,例如在主體110處和/或在腳150處。機(jī)器人控制器170可以通信地(例如經(jīng)由無線協(xié)議(如圖1中的閃電束示意性示出的),和/或經(jīng)由有線通信協(xié)議)耦接到傳感器160。在這樣的示例中,機(jī)器人控制器170可以被配置為至少部分地基于從傳感器160接收的數(shù)據(jù)相對于表面180選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移每只腳150。

另外地或替代地,主體110可以包括主體系纜114,該主體系纜114可以被配置為向主體110提供功率和/或命令,并因此可以代替機(jī)器人控制器170和/或與機(jī)器人控制器170相結(jié)合操作。類似地,腳150可以包括腳系纜154,該腳系纜154可以被配置為向腳150提供功率和/或命令,并因此可以代替機(jī)器人控制器170和/或與機(jī)器人控制器170相結(jié)合操作。

另外地或替代地,主體110可以包括主體電池116,和/或腳150可以包括腳電池156,使得主體電池116和/或腳電池156可以被配置為向機(jī)器人100的任何合適的部件(例如主體110、末端執(zhí)行器120、腳150、傳感器160和/或機(jī)器人控制器170)提供電功率。

作為示例,在操作中,機(jī)器人100可以被配置為使末端執(zhí)行器120到達(dá)預(yù)定位置和/或旋轉(zhuǎn)取向,其中末端執(zhí)行器120的位置和/或旋轉(zhuǎn)取向可以由每只腳150相對于表面180和相對于另一只腳的相應(yīng)的位置被唯一地確定。在這樣的示例中,傳感器160可以測量主體110和/或末端執(zhí)行器120的位置和/或旋轉(zhuǎn)取向,該位置和/或旋轉(zhuǎn)取向可以與目標(biāo)位置和/或目標(biāo)旋轉(zhuǎn)取向相比較,并且機(jī)器人控制器170隨后可以平移一個(gè)或更多個(gè)腳150,以使主體110和末端執(zhí)行器120到達(dá)目標(biāo)位置和/或目標(biāo)旋轉(zhuǎn)取向。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2至圖4,機(jī)器人100的說明性的、非排他性的示例被示出并且在200處指示。在適當(dāng)?shù)那闆r下,來自圖1的示意性說明的標(biāo)號數(shù)字用于表示圖2至圖4的示例的對應(yīng)部分;然而,圖2至圖4的示例是非排他性的并且不將機(jī)器人100限制到圖2至圖4的所示示例。也就是說,機(jī)器人100不限于圖2至圖4的具體示例,并且機(jī)器人100可以包含參考圖1的示意表示所說明和討論的機(jī)器人100的各種方面、配置、特性、性質(zhì)等中的任意數(shù)量及其變體,而不需要包括全部的這些方面、配置、特性、性質(zhì)等。為簡明起見,關(guān)于圖2至圖4的示例,每個(gè)先前討論的部件、零件、部分、方面、區(qū)域等,或其變型可以不被再次討論、說明和/或標(biāo)記;然而,先前討論的特征、變型等可以與圖2至圖4的示例一起被使用也在本公開的范圍內(nèi)。

如圖2至圖4中所示,機(jī)器人200是機(jī)器人100的說明性、非排他性示例,該機(jī)器人200包括主體110、三只腿130和用于相對于表面180移動的三只腳150。如圖所示,主體110包括耦接結(jié)構(gòu)112,該耦接結(jié)構(gòu)112包括螺栓盤,多個(gè)螺栓可以被插入到該螺栓盤中以選擇性地將末端執(zhí)行器120耦接到主體110。每只腿130大體是線性的并且具有固定的共同長度。每只腿130包括單軸線鉸鏈形式的主體接頭136,并且包括具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的球窩接頭形式的腳接頭138。每個(gè)腳150包括被配置為相對于表面180以兩個(gè)平移自由度平移腳150的平面馬達(dá)。

圖2至圖4另外地示出了可由主體110基于腳150的相對位置所呈現(xiàn)的多個(gè)位置和旋轉(zhuǎn)取向。例如,參照圖2至圖3,圖3示出了其中相對于圖2所示的配置使主體110更靠近表面180的一種配置,這種配置通過關(guān)于主體110的中心點(diǎn)在表面180上的投影徑向向外移動每只腳150來實(shí)現(xiàn)。此外,參照圖2和圖4,圖4示出了其中相對于圖2所示的配置主體110被保持在表面180上方大致恒定距離的一種配置,但是其中主體110的旋轉(zhuǎn)取向已經(jīng)通過改變腳150的相對位置而被改變。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5至圖10,機(jī)器人系統(tǒng)300的說明性的、非排他性的示例被示出。機(jī)器人系統(tǒng)300包括一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100和表面180,使得機(jī)器人100被定位用于沿著表面180移動。雖然圖5至圖6示出了機(jī)器人系統(tǒng)300在飛行器制造的背景下被利用,但是這是作為非限制性示例被提供的,并且在本公開的范圍內(nèi)的是,機(jī)器人系統(tǒng)300可以被用于任何適當(dāng)?shù)膽?yīng)用中。在圖5中,機(jī)器人100被示意性地表示為三角形;然而,該表示僅用于說明性目的,并且不旨在表示機(jī)器人100的特定形式、尺寸或外觀。

機(jī)器人系統(tǒng)300可以包括多個(gè)機(jī)器人100。多個(gè)機(jī)器人100中的給定的機(jī)器人100可以被配置為執(zhí)行與多個(gè)機(jī)器人100中的不同的機(jī)器人100不同的任務(wù)和/或尺寸可以被設(shè)計(jì)成與多個(gè)機(jī)器人100中的不同的機(jī)器人100的尺寸不同,例如,給定的機(jī)器人100可以具有被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體110的對應(yīng)類型的末端執(zhí)行器120,并且不同的機(jī)器人100可以具有被可操作地耦接到其相應(yīng)主體110的不同類型的末端執(zhí)行器120。另外地或替代地,給定的機(jī)器人100可以具有在其相應(yīng)的腿130之間的被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體110的相應(yīng)的末端執(zhí)行器120,而不同的機(jī)器人100可以具有與其相應(yīng)的腿130相對于其主體110方向相反地被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體110的相應(yīng)的末端執(zhí)行器120。

作為另外的示例,以及參照圖5,機(jī)器人系統(tǒng)300的機(jī)器人100可以包括至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人310,所述至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人310被配置成選擇性地獲取零件322并運(yùn)輸零件322以靠近正在被組裝的裝置330。如本文所使用的,裝置330另外地或替代地可以被稱為工件330,并且工件330可以包括和/或可以是一個(gè)或更多個(gè)零件322。機(jī)器人系統(tǒng)300另外地可以包括用于組裝裝置330的零件322的庫存320,使得表面180延伸靠近庫存320,并且使得至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人310被配置為選擇性地從庫存320獲取零件并運(yùn)輸零件以接近裝置330。

另外地或替代地,機(jī)器人系統(tǒng)300的機(jī)器人100可以包括至少一個(gè)安裝機(jī)器人312,所述至少一個(gè)安裝機(jī)器人312被配置為選擇性地從至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人310接收零件322,用于將零件322可操作地安裝在裝置330上。例如,并且繼續(xù)參照圖5,裝置330可以包括或者可以是飛行器332或其一部分,并且零件322可以是飛行器332的任何合適的部件(例如機(jī)翼、發(fā)動機(jī)或機(jī)身部件),使得機(jī)器人100可以被配置為支撐、運(yùn)輸、對準(zhǔn)、機(jī)加工、定向和/或安裝任何合適的零件322。如本文所使用的,零件322通常可以指被用于工件330的組裝和/或被包括在組裝的工件330中的任何合適的部件。因此,在本公開的范圍內(nèi)的是,給定的部件可以被稱為零件322以及工件330兩者。例如,并且如圖5所示,零件322可以采用安裝在機(jī)翼形式的工件330上的發(fā)動機(jī)的形式,和/或零件322可以采用安裝在機(jī)身形式的工件330上的機(jī)翼的形式。

機(jī)器人系統(tǒng)300的表面180可以包括一個(gè)或更多個(gè)行進(jìn)區(qū)域350,所述一個(gè)或更多個(gè)行進(jìn)區(qū)域350被配置用于機(jī)器人100(例如運(yùn)輸機(jī)器人310)沿其行進(jìn)而不被定位用于在裝置330上工作。另外地或替代地,機(jī)器人系統(tǒng)300的表面180可以包括一個(gè)或更多個(gè)操作區(qū)域360,所述一個(gè)或更多個(gè)操作區(qū)域360被配置用于機(jī)器人100(例如安裝機(jī)器人312)被定位用于在裝置330上工作。行進(jìn)區(qū)域350可以被配置為用于機(jī)器人100(例如運(yùn)輸機(jī)器人310)往返于操作區(qū)域360行進(jìn)。如圖5所示,行進(jìn)區(qū)域350可以是細(xì)長的。例如,行進(jìn)區(qū)域350可以具有大體不大于沿著行進(jìn)區(qū)域350行進(jìn)的機(jī)器人100的寬度和/或大體小于操作區(qū)域360的尺寸的寬度。

如圖5中進(jìn)一步所示,機(jī)器人系統(tǒng)300另外地可以包括被配置為相對于表面180選擇性地平移機(jī)器人100的腳150的系統(tǒng)控制器356。系統(tǒng)控制器356可以被配置為協(xié)調(diào)至少兩個(gè)機(jī)器人100的移動以完成任務(wù)。例如,系統(tǒng)控制器356可以被配置為協(xié)調(diào)工件從運(yùn)輸機(jī)器人310到安裝機(jī)器人312的傳送。另外地或替代地,系統(tǒng)控制器356可以被配置為監(jiān)測和協(xié)調(diào)一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100的運(yùn)動,使得機(jī)器人100可以完成獨(dú)立任務(wù)而彼此不碰撞或不與其周圍環(huán)境碰撞。系統(tǒng)控制器356可以被配置為以任何合適的方式例如經(jīng)由無線協(xié)議(如圖5中的閃電束示意性地表示),和/或經(jīng)由有線通信協(xié)議與一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100聯(lián)系。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6,機(jī)器人系統(tǒng)300的附加的說明性的、非排他性示例被示出。如圖6所示,表面180可以采取任何合適的配置。例如,表面180可以包括一個(gè)或更多個(gè)水平區(qū)域342和/或一個(gè)或更多個(gè)豎直區(qū)域344。另外地或替代地,表面180可以包括一個(gè)或更多個(gè)平面區(qū)域346和/或一個(gè)或更多個(gè)彎曲區(qū)域348。如圖6所示,表面180的平面區(qū)域346可以包括或者可以是水平區(qū)域342和/或豎直區(qū)域344,和/或可以包括大體上不水平或不豎直的區(qū)域,例如關(guān)于水平平面或豎直平面成角度的區(qū)域。

如圖6所示,在一些示例中,機(jī)器人100可以被放置在表面180上關(guān)于地面懸空的位置。換句話說,機(jī)器人100可以被定位在表面180上,使得可能需要吸引力以防止機(jī)器人100從表面180脫落。這種吸引力可以由任何合適的機(jī)構(gòu)提供,例如腳150與表面180之間的磁力,腳150與表面180之間的機(jī)械連接機(jī)構(gòu),和/或腳150與表面180之間的真空密封。

在其中腳150和/或包括平面馬達(dá)(諸如sawyer馬達(dá))的表面接合結(jié)構(gòu)152,和/或其中腳150包括被配置為相對于表面180平移腳150的驅(qū)動器的示例中,機(jī)器人系統(tǒng)300的表面180可以包括或者可以是被配置為與平面馬達(dá)一起使用的壓板(platen)。在這樣的示例中,在腳150與表面180之間的磁引力可以便于將機(jī)器人100定向和/或保持在升高的位置。另外地或替代地,并且參照圖5,表面180的行進(jìn)區(qū)域350或操作區(qū)域360可以包括或者是被配置為與平面馬達(dá)一起使用的壓板。

另外地或替代地,并且如所討論的,機(jī)器人系統(tǒng)300的表面180可以包括被配置成在機(jī)器人100的腳150與表面180之間提供空氣墊的一個(gè)或更多個(gè)空氣軸承。在這樣的示例中,腳150與表面180之間的空氣墊的選擇性去除可以提供真空密封,該真空密封可有助于將機(jī)器人100定向和/或保持在升高位置。

如圖6中進(jìn)一步所示,機(jī)器人系統(tǒng)300的機(jī)器人100的末端執(zhí)行器120可以關(guān)于主體110、腿130、表面180和/或裝置330采用任何適當(dāng)?shù)娜∠颉@纾胰缢懻摰模┒藞?zhí)行器120可以相對于主體110被定位成與腿130方向相反,使得機(jī)器人100在機(jī)器人100正操縱裝置330時(shí)可以大體完全在表面180與裝置330之間。替代地,并且如所討論的,末端執(zhí)行器120可以被定位在腿130之間,使得裝置330在機(jī)器人100正操縱裝置330時(shí)可以被大體定位在機(jī)器人100的主體110與表面180之間。在這樣的配置中,裝置330可以是自立式裝置330(例如飛行器332的機(jī)翼)。另外地或替代地,并且在圖6中被進(jìn)一步示出的,裝置330可以由裝置支撐結(jié)構(gòu)334(例如桌子、支架和/或輸送機(jī)帶)來支撐。

參照圖7和圖8的示例,機(jī)器人系統(tǒng)300可以包括用于運(yùn)輸零件322的一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)336。在這種系統(tǒng)300中,機(jī)器人100可以具有末端執(zhí)行器120,所述末端執(zhí)行器120被配置為被可操作地定位在輸送機(jī)336上方,從而諸如在零件沿著輸送機(jī)行進(jìn)時(shí)在零件上工作、操縱零件或以其他方式接合零件。在圖7的示例中,機(jī)器人100被豎直地定位在表面180的下方,其中其末端執(zhí)行器120與其腿130方向相反。在這種配置中,機(jī)器人100可以相對于兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)336中的每一個(gè)以六個(gè)自由度容易地移動其末端執(zhí)行器120。在圖8的示例中,機(jī)器人100被豎直地定位在表面180的上方,其中其末端執(zhí)行器120被可操作地耦接到其主體110、與其腿130方向相反。在這種配置中,機(jī)器人100可以相對于兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)336中的每一個(gè)以六個(gè)自由度容易地移動其末端執(zhí)行器120。

另外地或替代地,系統(tǒng)300的多個(gè)機(jī)器人100中的兩個(gè)機(jī)器人100可以被配置為執(zhí)行相同或相似的任務(wù),并且因此共同地完成任務(wù)。作為示例,圖9示意性地示出了兩個(gè)機(jī)器人100,每個(gè)機(jī)器人具有被配置用于切削工件330的末端執(zhí)行器120。在所示示例中,機(jī)器人100被可操作地耦接到表面180,其中表面180被豎直地定位在機(jī)器人100的上方,并且其中工件330被豎直地定位于機(jī)器人的下方。具有兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100一起共同工作以完成任務(wù)的機(jī)器人系統(tǒng)300的其他配置也在本公開的范圍內(nèi)。

圖11示意性地提供了表示根據(jù)本公開的方法的說明性的、非排他性示例的流程圖。在圖11中,一些步驟由虛線框示出,表明這些步驟可以是可選的或者可以對應(yīng)于根據(jù)本公開的方法的可選版本。也就是說,并不是根據(jù)本公開的所有方法都需要包括實(shí)心框中所示的步驟。圖11中所示的方法和步驟不是限制性的,并且其它方法和步驟也在本公開的范圍內(nèi),包括具有大于或少于所示步驟的數(shù)量的方法,如根據(jù)本文的討論所理解的。

如圖11所示,操作機(jī)器人100的方法400包括選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移410至少一只腳150,以便以六個(gè)自由度可操作地移動主體110,并且附加地可以包括利用機(jī)器人在工件330上工作420。

平移410可以包括在表面180上以兩個(gè)平移自由度平移機(jī)器人100的至少一只腳150和/或所有腳150,并且可以包括同時(shí)平移至少一只腳150、順序地平移至少一只腳150,和/或其組合。平移410可以包括關(guān)于至少一只其他腳150和/或表面180將每只腳150平移到預(yù)定的相應(yīng)的位置,和/或可以包括響應(yīng)于由傳感器160收集到的信息而平移每只腳150。另外地或替代地,平移410可以包括平移至少一只腳150以使主體110到達(dá)預(yù)定位置和/或旋轉(zhuǎn)取向。

工作420可以包括利用末端執(zhí)行器120在工件330上執(zhí)行操作和/或與工件330一起執(zhí)行操作。例如,工作420可以包括組裝工件330、焊接工件330、鉆孔工件330、切削工件330、從工件330移除材料、在工件330上鋪放纖維、抓取工件330、感測工件330和/或提升工件330。工作420可以包括執(zhí)行與組裝和/或制造相關(guān)的操作,例如航空航天工業(yè)制造。

平移410可以包括平移至少一只腳以相對于工件330旋轉(zhuǎn)零件322并且朝向工件平移零件。例如,參考圖10的示例系統(tǒng)300,平移410可以導(dǎo)致零件322以螺紋連接方式耦接到工件330,例如使工件330具有螺紋緊固件338。如圖10中示意性所示,這樣的任務(wù)可以通過協(xié)調(diào)腳150的同時(shí)運(yùn)動以使腳150朝向彼此并同時(shí)還圍繞表面180上的一點(diǎn)回轉(zhuǎn)腳150來完成。因此,末端執(zhí)行器120和零件322將旋轉(zhuǎn)并遠(yuǎn)離表面180朝向工件330平移。

方法400可以包括操作單個(gè)機(jī)器人100,和/或可以包括操作可以包括一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100的機(jī)器人系統(tǒng)300。例如,平移410可以包括選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移機(jī)器人系統(tǒng)300的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100的至少一只腳150,以便以六個(gè)自由度可操作地移動相應(yīng)的主體110。類似地,工作420可以包括用一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100在零件322和/或工件330上工作,并且可以包括利用一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100組裝零件322和/或工件330、焊接零件322和/或工件330、鉆孔零件322和/或工件330、切削零件322和/或工件330、從零件322和/或工件330移除材料、在零件322和/或工件330上鋪放纖維、抓取零件322和/或工件330、感測零件322和/或工件330和/或提升零件322和/或工件330。

作為說明性的、非排他性的示例,工作420可以包括利用兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人100提升零件并且相對于工件對準(zhǔn)零件。在一些這樣的示例中,方法400可以進(jìn)一步包括將零件組裝到工件。圖5示出了機(jī)翼形式的零件322和機(jī)身形式的工件330的示例;然而,其他的示例也在本公開的范圍內(nèi)。

作為另一說明性的、非排他性的示例,工作420可以包括切削工件,并且平移410可以包括協(xié)調(diào)兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人的移動以共同切削工件,例如本文參照圖9所討論的。

根據(jù)本公開的發(fā)明主題的說明性的、非排他性的示例在下文列舉的段落中進(jìn)行描述:

a.一種用于相對于表面移動的機(jī)器人,所述機(jī)器人包括:

主體;

至少兩只腿,其中每只腿具有近端區(qū)域和遠(yuǎn)端區(qū)域,并且其中,每只腿的近端區(qū)域在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的主體接頭處被可操作地耦接到所述主體;以及

至少兩只腳,其中每只腳在包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的腳接頭處被可操作地耦接到所述至少兩只腿的相應(yīng)的腿的遠(yuǎn)端區(qū)域,并且其中,每只腳被配置為相對于表面以兩個(gè)平移自由度被選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移。

a1.根據(jù)段落a所述的機(jī)器人,其中,所述主體被配置成被可操作地耦接到末端執(zhí)行器。

a1.1.根據(jù)段落a1所述的機(jī)器人,其中,所述主體被配置為被可操作地耦接到所述末端執(zhí)行器,其中所述末端執(zhí)行器被定位在所述至少兩只腿之間。

a1.2.根據(jù)段落a1-a1.1中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述主體被配置為被可操作地耦接到所述末端執(zhí)行器,其中所述末端執(zhí)行器相對于所述主體被定位成與所述至少兩只腿方向相反。

a1.3.根據(jù)段落a1-a1.2中任一段落所述的機(jī)器人,還包括可操作地耦接到所述主體的末端執(zhí)行器。

a1.3.1.根據(jù)段落a1.3所述的機(jī)器人,其中,所述末端執(zhí)行器包括焊接工具、鉆孔工具、切削工具、材料去除工具、纖維鋪放工具、抓取工具、力-扭矩傳感器、工具切換器和提升工具。

a2.根據(jù)段落a-a1.3.1中任一段落所述的機(jī)器人,其中,每個(gè)主體接頭限定單個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。

a3.根據(jù)段落a-a2中任一段落所述的機(jī)器人,其中,每個(gè)主體接頭由旋轉(zhuǎn)接頭組成。

a4.根據(jù)段落a-a3中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述主體接頭圍繞所述主體的周邊被均勻地間隔開。

a5.根據(jù)段落a-a4中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿中的每只腿包括細(xì)長的腿。

a5.1.根據(jù)段落a5所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿中的每只腿具有相同的長度。

a6.根據(jù)段落a-a5.1中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿中的每只腿具有固定的長度。

a7.根據(jù)段落a-a5中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿中的每只腿被配置為選擇性地增加長度和減小長度。

a8.根據(jù)段落a-a7中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿中的每只腿是剛性的。

a9.根據(jù)段落a-a8中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿中的每只腿至少大體是線性的。

a10.根據(jù)段落a-a8中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿中的至少一只腿是非線性的。

a11.根據(jù)段落a-a10中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿包括三只腿,并且其中,所述至少兩只腳包括三只腳。

a12.根據(jù)段落a-a10中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腿由三只腿組成,并且其中,所述至少兩只腳由三只腳組成。

a13.根據(jù)段落a-a12中任一段落所述的機(jī)器人,其中,每個(gè)腳接頭限定恰好三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。

a14.根據(jù)段落a-a13中任一段落所述的機(jī)器人,其中,每個(gè)腳接頭包括球形接頭、球接頭、球窩接頭或萬向節(jié)中的一種。

a15.根據(jù)段落a-a14中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腳中的每只腳包括平面馬達(dá)。

a16.根據(jù)段落a-a15中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腳中的每只腳包括一個(gè)或更多個(gè)輪子,可選地球形輪子,可選地機(jī)動化輪子。

a17.根據(jù)段落a-a16中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腳中的每只腳包括一個(gè)或更多個(gè)空氣軸承,所述一個(gè)或更多個(gè)空氣軸承被配置成在每只腳與所述表面之間提供空氣墊。

a18.根據(jù)段落a-a17中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腳中的每只腳被配置為在相應(yīng)的位置處選擇性地和可釋放地固定到所述表面。

a19.根據(jù)段落a-a18中任一段落所述的機(jī)器人,其中,所述至少兩只腳中的每只腳包括自動導(dǎo)引車(agv)。

a20.根據(jù)段落a-a19中任一段落所述的機(jī)器人,還包括可操作地耦接到所述主體、所述至少兩只腿和所述至少兩只腳中的一個(gè)或更多個(gè)的一個(gè)或更多個(gè)傳感器,其中,所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器被配置為檢測三維空間中的位置、三維空間中的取向和加速度中的一個(gè)或更多個(gè)。

a21.根據(jù)段落a-a20中任一段落所述的機(jī)器人,還包括機(jī)器人控制器,所述機(jī)器人控制器被配置為相對于所述表面選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述至少兩只腳中的每只腳。

a21.1.根據(jù)以段落a20為基礎(chǔ)的段落a21所述的機(jī)器人,其中,所述機(jī)器人控制器被通信地耦接到所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器,并且其中,所述機(jī)器人控制器被配置成至少部分地基于從所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器接收的數(shù)據(jù)相對于所述表面選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述至少兩只腳中的每只腳。

a22.可選地在制造環(huán)境中使用根據(jù)段落a-a21.1中任一段落所述的機(jī)器人。

b.一種機(jī)器人系統(tǒng),其包括:

根據(jù)段落a-a21.1中任一段落的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人;以及

所述表面,其中,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人被定位成用于沿著所述表面移動。

b1.根據(jù)段落b所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人包括兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人,所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人至少包括第一機(jī)器人和第二機(jī)器人。

b1.1.根據(jù)段落b1所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第一機(jī)器人具有被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體的第一類型的末端執(zhí)行器,其中,所述第二機(jī)器人具有被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體的第二類型的末端執(zhí)行器,并且進(jìn)一步其中,所述第一類型的末端執(zhí)行器與所述第二類型的末端執(zhí)行器不同。

b1.2.根據(jù)段落b1-b1.1中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第二機(jī)器人被配置為執(zhí)行與所述第一機(jī)器人不同的任務(wù)。

b1.3.根據(jù)段落b1-b1.2中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第二機(jī)器人的尺寸被設(shè)計(jì)成與所述第一機(jī)器人的尺寸不同。

b1.4.根據(jù)段落b1-b1.3中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第一機(jī)器人具有在其相應(yīng)的至少兩只腿之間的被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體的相應(yīng)的末端執(zhí)行器,并且其中,所述第二機(jī)器人具有在相對于其相應(yīng)的主體與其相應(yīng)的至少兩只腿方向相反的被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體的相應(yīng)的末端執(zhí)行器。

b1.5.根據(jù)b1中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第一機(jī)器人和所述第二機(jī)器人各自具有被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體的末端執(zhí)行器,其中,所述末端執(zhí)行器被配置為共同執(zhí)行任務(wù),并且其中,所述第一機(jī)器人和所述第二機(jī)器人相對于彼此進(jìn)行定位以在工件上工作,從而共同完成任務(wù)。

b1.5.1.根據(jù)段落b1.5所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述末端執(zhí)行器包括切削工具,并且其中,所述第一機(jī)器人和所述第二機(jī)器人被配置為共同切削所述工件。

b2.根據(jù)段落b-b1.5.1中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人包括至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人,所述至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人被配置為選擇性地獲取零件并運(yùn)輸零件以靠近正在被組裝的裝置。

b2.1.根據(jù)段落b2所述的機(jī)器人系統(tǒng),還包括用于組裝所述裝置的零件的庫存,其中,所述表面延伸靠近零件的庫存,并且其中,所述至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人被配置成選擇性地從零件的庫存獲取零件并運(yùn)輸零件以靠近正在被組裝的裝置。

b2.2.根據(jù)段落b2-b2.1中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人還包括至少一個(gè)安裝機(jī)器人,所述至少一個(gè)安裝機(jī)器人被配置為選擇性地接收來自所述至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人的零件,用于將零件可操作地安裝在正在被組裝的裝置上。

b3.根據(jù)段落b-b2.2中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)水平區(qū)域。

b4.根據(jù)段落b-b3中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)豎直區(qū)域。

b5.根據(jù)段落b-b4中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)平面區(qū)域。

b6.根據(jù)段落b-b5中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)彎曲區(qū)域。

b7.根據(jù)段落b-b6中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)操作區(qū)域,所述一個(gè)或更多個(gè)操作區(qū)域被配置為用于所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的機(jī)器人被定位用于在工件上工作。

b8.根據(jù)段落b-b7中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)行進(jìn)區(qū)域,所述一個(gè)或更多個(gè)行進(jìn)區(qū)域被配置用于所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的一個(gè)/所述機(jī)器人沿其移動而不被定位用于在工件/所述工件上工作。

b8.1.根據(jù)以段落b7所述為基礎(chǔ)的段落b8所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中所述一個(gè)或更多個(gè)行進(jìn)區(qū)域被配置用于所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人的機(jī)器人往返于所述一個(gè)或更多個(gè)操作區(qū)域行進(jìn)。

b8.2.根據(jù)段落b8-b8.1中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述一個(gè)或更多個(gè)行進(jìn)區(qū)域是細(xì)長的。

b9.根據(jù)段落b-b8.2中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),還包括運(yùn)輸零件的一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī);

其中,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人包括第一機(jī)器人,所述第一機(jī)器人具有被可操作地耦接到所述第一機(jī)器人的所述主體的末端執(zhí)行器,并且其中,所述末端執(zhí)行器被配置成被可操作地定位在所述一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)的上方。

b9.1.根據(jù)段落b9所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述末端執(zhí)行器被可操作地耦接到在所述第一機(jī)器人的所述至少兩只腿之間的所述第一機(jī)器人的主體,并且其中,所述一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)中的至少一個(gè)在所述第一機(jī)器人的所述至少兩只腿之間延伸并在所述第一機(jī)器人的主體下面延伸。

b9.1.1.根據(jù)段落b9.1所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)包括兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī),并且其中,所述末端執(zhí)行器被配置為被可操作地定位在所述兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)中的每一個(gè)的上方。

b9.2.根據(jù)段落b9所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述末端執(zhí)行器被可操作地耦接到與所述至少兩只腿相對于所述第一機(jī)器人的所述主體方向相反的所述第一機(jī)器人的所述主體,其中,所述第一機(jī)器人被豎直地定位于所述表面的下方,并且其中,一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)被豎直地定位在第一機(jī)器人的下方。

b9.2.1.根據(jù)段落b9.2所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述一個(gè)或多個(gè)輸送機(jī)包括兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī),并且其中,所述末端執(zhí)行器被配置成被可操作地定位于所述兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)中的每一個(gè)的上方。

b10.根據(jù)段落b-b9.2.1中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述表面是被配置用于與平面馬達(dá)一起使用的壓板。

b11.根據(jù)段落b-b10中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)空氣軸承,所述一個(gè)或更多個(gè)空氣軸承被配置成在所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人的腳與所述表面之間提供空氣墊。

b12.根據(jù)段落b-b11中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng),還包括被配置為相對于所述表面選擇性地平移所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人的腳的系統(tǒng)控制器。

b12.1.根據(jù)段落b12所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人包括至少兩個(gè)機(jī)器人,并且其中,所述系統(tǒng)控制器被配置為協(xié)調(diào)所述至少兩個(gè)機(jī)器人的移動以完成任務(wù)。

b13.可選地在制造環(huán)境中使用根據(jù)段落b-b13.1中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng)。

c.一種操作段落a-a21.1中任一段落所述的機(jī)器人的方法,所述方法包括:

選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述至少兩只腳中的至少一只腳,以便以六個(gè)自由度可操作地移動所述主體。

c1.根據(jù)段落c所述的方法,還包括:

利用機(jī)器人在工件上工作。

c1.1.根據(jù)段落c1所述的方法,其中,所述工作包括組裝工件、焊接工件、鉆孔工件、切削工件、從工件移除材料、在工件上鋪放纖維、抓取工件、感測工件和提升工件中的一個(gè)或更多個(gè)。

c1.2.根據(jù)段落c1-c1.1中任一段落所述的方法,其中,所述選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移包括平移所述至少一只腳以相對于物體旋轉(zhuǎn)所述工件并且朝向所述物體平移所述工件。

c1.2.1.根據(jù)段落c1.2所述的方法,其中,所述選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述至少一只腳導(dǎo)致工件以螺紋方式耦接到所述物體。

c1.3.根據(jù)段落c1-c1.1中任一段落所述的方法,

其中,所述機(jī)器人包括被耦接到所述主體的末端執(zhí)行器;以及

其中,所述工作包括相對于兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)可操作地定位所述末端執(zhí)行器。

d.一種操作段落b-b12.1中任一段落所述的機(jī)器人系統(tǒng)的方法,其中,所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人包括兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人,所述方法包括:

選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的每一個(gè)的至少一只腳,以便以六個(gè)自由度可操作地移動所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的每個(gè)機(jī)器人的所述主體。

d1.根據(jù)段落d所述的方法,還包括:

利用兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人在工件上工作。

d1.1.根據(jù)段落d1所述的方法,其中,所述工作包括組裝工件、焊接工件、鉆孔工件、切削工件、從工件移除材料、在工件上鋪放纖維、抓取工件、感測工件和提升工件中的一個(gè)或更多個(gè)。

d1.2.根據(jù)段落d1-d1.1中任一段落所述的方法,其中,所述工件是用于第二工件的組裝的零件,并且其中,所述工作包括利用所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人提升所述零件,并且相對于所述第二工件對準(zhǔn)所述零件。

d1.2.1.根據(jù)段落d1.2所述的方法,其中,所述工作還包括將所述零件組裝到所述第二工件。

d1.2.2.根據(jù)段落d1.2-d1.2.1中任一段落所述的方法,其中,所述零件是飛行器的機(jī)翼,并且所述第二工件是所述飛行器的機(jī)身。

d1.3.根據(jù)段落d1-d1.1中任一段落所述的方法,其中,所述工作包括切削所述工件,并且其中,所述選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移包括協(xié)調(diào)所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人的移動以共同切削所述工件。

進(jìn)一步地,本公開還包括根據(jù)以下條款的實(shí)施例:

1.一種機(jī)器人系統(tǒng),其包括:

表面;

兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人,所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人至少包括第一機(jī)器人和第二機(jī)器人,其中所述第一機(jī)器人和所述第二機(jī)器人中的每一個(gè)包括:

主體;

末端執(zhí)行器,所述末端執(zhí)行器被可操作地耦接到所述主體;

至少兩只腿,其中,每只腿具有近端區(qū)域和遠(yuǎn)端區(qū)域,并且其中,每只腿的近端區(qū)域在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的主體接頭處被可操作地耦接到所述主體;以及

至少兩只腳,其中,每只腳在包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的腳接頭處被可操作地耦接到相應(yīng)腿的遠(yuǎn)端區(qū)域,并且其中,每只腳被配置為相對于表面以兩個(gè)平移自由度被選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移;以及

系統(tǒng)控制器,所述系統(tǒng)控制器被配置為相對于所述表面選擇性地平移所述一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人的腳,其中所述系統(tǒng)控制器被配置為協(xié)調(diào)所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人的運(yùn)動以完成任務(wù)。

2.根據(jù)條款1所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第一機(jī)器人具有被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體的第一類型的末端執(zhí)行器,其中,所述第二機(jī)器人具有被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體的第二類型的末端執(zhí)行器,并且進(jìn)一步其中,所述第一類型的末端執(zhí)行器與所述第二類型的末端執(zhí)行器不同。

3.根據(jù)條款1所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第二機(jī)器人被配置成執(zhí)行與所述第一機(jī)器人不同的任務(wù)。

4.根據(jù)條款1所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第二機(jī)器人的尺寸被設(shè)計(jì)成與所述第一機(jī)器人的尺寸不同。

5.根據(jù)條款1所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述第一機(jī)器人的所述末端執(zhí)行器在其相應(yīng)的至少兩只腿之間被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體,并且其中所述第二機(jī)器人的末端執(zhí)行器相對于其相應(yīng)的主體在與其相應(yīng)的至少兩只腿的相反方向被可操作地耦接到其相應(yīng)的主體。

6.根據(jù)條款1所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,末端執(zhí)行器被配置為共同執(zhí)行任務(wù),并且其中,所述第一機(jī)器人和所述第二機(jī)器人相對于彼此進(jìn)行定位以在工件上工作,從而共同完成所述任務(wù)。

7.根據(jù)條款6所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述末端執(zhí)行器包括切削工具,并且其中,所述第一機(jī)器人和所述第二機(jī)器人被配置為共同切削所述工件。

8.根據(jù)條款1所述的機(jī)器人系統(tǒng),還包括用于組裝裝置的零件的庫存,其中,所述表面延伸靠近零件的庫存;以及

其中,所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人包括至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人,所述至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人被配置為選擇性地從零件的庫存獲取零件并運(yùn)輸零件以靠近正在被組裝的裝置。

9.根據(jù)條款8所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人還包括至少一個(gè)安裝機(jī)器人,所述至少一個(gè)安裝機(jī)器人被配置為選擇性地接收來自所述至少一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人的零件,用于將零件可操作地安裝在正在被組裝的裝置上。

10.根據(jù)條款1所述的機(jī)器人系統(tǒng),

其中,所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)操作區(qū)域,所述一個(gè)或更多個(gè)操作區(qū)域被配置用于所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的機(jī)器人被定位成用于在工件上工作;以及

其中,所述表面包括一個(gè)或更多個(gè)行進(jìn)區(qū)域,所述一個(gè)或更多個(gè)行進(jìn)區(qū)域被配置用于所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的機(jī)器人沿其往返于所述一個(gè)或更多個(gè)操作區(qū)域行進(jìn)而不被定位成用于在所述工件上工作。

11.一種操作條款1所述的機(jī)器人系統(tǒng)的方法,所述方法包括:

選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的每一個(gè)的至少一只腳,以便以六個(gè)自由度可操作地移動所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人中的每一個(gè)的所述主體;以及

利用兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人在工件上工作。

12.根據(jù)條款11所述的方法,其中,所述工件是用于第二工件的組裝的零件,并且其中,所述工作包括利用所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人提升所述零件,并且相對于所述第二工件對準(zhǔn)所述零件,其中,所述零件是飛行器的機(jī)翼,并且所述第二工件是所述飛行器的機(jī)身。

13.根據(jù)條款11所述的方法,其中,所述工作包括切削所述工件,并且其中,所述選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移包括協(xié)調(diào)所述兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人的移動以共同切削所述工件。

14.一種機(jī)器人系統(tǒng),包括:

表面;

一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī),所述一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)相對于所述表面運(yùn)輸零件;以及

機(jī)器人,其中,所述機(jī)器人包括:

主體;

末端執(zhí)行器,所述末端執(zhí)行器被可操作地耦接到所述主體,其中,所述末端執(zhí)行器被配置成被可操作地定位在所述一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)的上方;

至少兩只腿,其中每只腿具有近端區(qū)域和遠(yuǎn)端區(qū)域,并且其中,每只腿的近端區(qū)域在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的主體接頭處被可操作地耦接到所述主體;以及

至少兩只腳,其中每只腳在包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的腳接頭處被可操作地耦接到相應(yīng)的腿的所述遠(yuǎn)端區(qū)域,并且其中,每只腳被配置為相對于表面以兩個(gè)平移自由度被選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移。

15.根據(jù)條款14所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述末端執(zhí)行器在所述機(jī)器人的所述至少兩只腿之間被可操作地耦接到所述機(jī)器人的主體,并且其中,所述一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)中的至少一個(gè)在所述機(jī)器人的所述至少兩只腿之間延伸并在所述機(jī)器人的主體下面延伸。

16.根據(jù)條款15所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)包括兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī),并且其中,所述末端執(zhí)行器被配置為被可操作地定位在所述兩個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)的上方。

17.根據(jù)條款14所述的機(jī)器人系統(tǒng),其中,所述末端執(zhí)行器相對于所述主體在與所述至少兩只腿的相反方向被可操作地耦接到所述機(jī)器人的所述主體,其中,所述機(jī)器人被豎直地定位于所述表面的下方,并且其中,一個(gè)或更多個(gè)輸送機(jī)被豎直地定位在所述機(jī)器人的下方。

18.一種操作機(jī)器人的方法,所述機(jī)器人包括主體;至少兩只腿,其中每只腿具有近端區(qū)域和遠(yuǎn)端區(qū)域,并且其中,每只腿的近端區(qū)域在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)的主體接頭處被可操作地耦接到所述主體;以及至少兩只腳,其中每只腳在包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的相應(yīng)腳接頭處被可操作地耦接到所述至少兩只腿的相應(yīng)的腿的遠(yuǎn)端區(qū)域,并且其中,每只腳被配置為相對于表面以兩個(gè)平移自由度被選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移;所述方法包括:

利用所述機(jī)器人抓取零件;以及

選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述至少兩只腳以相對于工件旋轉(zhuǎn)所述零件并且朝向所述工件平移所述零件。

19.根據(jù)條款18所述的方法,其中,所述選擇性地、獨(dú)立地和主動地平移所述至少兩只腳導(dǎo)致零件以螺紋方式耦接到所述工件。

20.根據(jù)條款19所述的方法,其中所述至少兩只腳中的每只腳包括平面馬達(dá)。

如本文所使用的,術(shù)語“適于”和“被配置”是指元件、部件或其他主題被設(shè)計(jì)成和/或旨在執(zhí)行給定功能。因此,術(shù)語“適于”和“被配置”的使用不應(yīng)被解釋為意味著給定的元件、部件或其他主題是簡單地“能夠”執(zhí)行給定的功能,而是元件、部件和/或其他主題被具體地選擇、創(chuàng)建、實(shí)現(xiàn)、利用、編程和/或設(shè)計(jì)為了用于執(zhí)行功能的目的。也在本公開的范圍內(nèi)的是,被列舉為適于執(zhí)行特定功能的元件、部件和/或其他所述主題可以另外地或替代地被描述為被配置為執(zhí)行該功能,且反之亦然。類似地,被列舉為被配置為執(zhí)行特定功能的主題可以另外地或替代地被描述為可操作以執(zhí)行該功能。

本文公開的裝置、系統(tǒng)和方法的步驟的各種公開的元件不是根據(jù)本公開所述的所有裝置、系統(tǒng)和方法所需要的,并且本公開包括本文公開的各種元件和步驟的所有新穎和非顯而易見的組合和子組合。此外,本文公開的各種元件和步驟中的一個(gè)或更多個(gè)可以限定獨(dú)立的發(fā)明主題,其與所公開的裝置、系統(tǒng)或方法的整體分離并且脫離。因此,這樣的發(fā)明主題不需要與本文中明確公開的特定裝置、系統(tǒng)和方法相關(guān)聯(lián),并且這樣的發(fā)明主題可以在本文未明確公開的裝置、系統(tǒng)和/或方法中具有實(shí)用性。

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