[發明專利]一種實現空間機械臂自爬行與載荷操作的末端執行器

有效

• 申請號: 201310289284.6
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103341863A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 孫奎;曹寶石;朱映遠;謝宗武;劉宏;韓鋒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;F16H37/02;F16H1/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

1.一種實現空間機械臂自爬行與載荷操作的末端執行器，其特征在于：所述末端執行器包括支撐與保護裝置、嚙合對接裝置、捕獲鎖緊動力驅動裝置、捕獲鎖緊裝置和動力輸出驅動裝置；所述支撐與保護裝置包括蓋板（A1）、支撐殼體（A2）、隔板（A4）和底板（A3）；所述支撐殼體（A2）為圓筒狀殼體，蓋板（A1）連接在支撐殼體（A2）的上端，底板（A3）安裝在支撐外殼（A2）的下端，位于蓋板（A1）和底板（A3）之間的支撐殼體（A2）的內壁面上連接有隔板（A4）；所述嚙合對接裝置包括三個定位柱（B1）、三個電連接器（B2）、三個耦合齒條（B3）和三個觸點開關（B4），三個耦合齒條（B3）沿支撐殼體（A2）的周向均布安裝在蓋板（A1）上，蓋板（A1）的上端面上沿支撐殼體（A2）的周向均布設置有三個定位柱（B1）、三個電連接器（B2）和三個觸點開關（B4）；

所述捕獲鎖緊動力輸入裝置、捕獲鎖緊裝置和動力輸出驅動裝置均設置在支撐殼體（A2）內；所述捕獲鎖緊動力輸入驅動裝置包括輸入傳動機構（C1）、第六直齒輪（C2）和絲杠（C3），所述絲杠（C3）為空心絲杠，絲杠（C3）沿支撐殼體（A2）軸線設置，且絲杠（C3）的上端與蓋板（A1）轉動連接，絲杠（C3）的下端與隔板（A4）轉動連接，輸入傳動機構（C1）安裝在隔板（A4）上，且輸入傳動機構（C1）的輸出端位于隔板（A4）與底板（A3）之間，第六直齒輪（C2）固定安裝在絲杠（C3）的下端，輸入傳動機構（C1）的輸出端與第六直齒輪（C2）傳動連接；

所述捕獲鎖緊裝置包括圓盤（D7）和三組捕獲鎖緊手指，每組捕獲鎖緊手指包括捕獲爪（D5）、聯動軸（D4）、導向柱（D6）、兩個鎖緊爪（D1）、兩個鎖緊輪（D2）、兩個連桿（D3）和兩個彈簧（D8），圓盤（D7）的外圓周壁上均布設置有三組捕獲鎖緊手指，捕獲爪（D5）包括L形爪段（D5-4）和連接段（D5-5），L形爪段（D5-4）的長邊與連接段（D5-5）連接且二者一體制成，L形爪段（D5-4）和連接段（D5-5）上開設有連通的導向孔（D5-1），連接段（D5-5）與圓盤（D7）轉動連接，L形爪段（D5-4）的短邊穿出蓋板（A1），L形爪段（D5-4）的短邊的端面上設置有導向槽（D5-3），導向柱（D6）水平穿過導向孔（D5-1），且導向柱（D6）能在導向孔（D5-1）內滑動，導向柱（D6）的兩端與支撐殼體（A2）連接，每個捕獲爪（D5）的兩側各設置有一個鎖緊爪（D1），鎖緊爪（D1）為L形鎖緊爪，鎖緊爪（D1）的短邊伸出支撐殼體（A2）外并指向L形爪段（D5-4）的短邊，每個鎖緊爪（D1）的長邊與相應的導向柱（D6）轉動連接，每個鎖緊爪（D1）的短邊上安裝有鎖緊輪（D2），每個鎖緊爪（D1）的長邊的下端與一個連桿（D3）通過鉸鏈轉動連接，每個捕獲爪（D5）相對應的兩個連桿（D3）通過聯動軸（D4）連接，每個鎖緊爪（D1）的長邊的下端與蓋板（A1）之間連接有一個彈簧（D8），L形爪段（D5-4）的長邊上設置有一個卡槽（D5-2），卡槽（D5-2）用于卡合壓緊聯動軸（D4）；

所述動力輸出驅動裝置包括輸出傳動機構（E1）、第七直齒輪（E2）、輸出傳動軸（E3）、預緊彈簧（E4）和動力傳動件（E5），輸出傳動機構（E1）與輸入傳動機構（C1）分別設置在絲杠（C3）的兩側，輸出傳動機構（E1）固定安裝在隔板（A4）上，且輸出傳動機構（E1）的輸出端位于隔板（A4）和底板（A3）之間，輸出傳動機構（E1）的輸出端與第七直齒輪（E2）傳動連接，輸出傳動軸（E3）通過軸承安裝在絲杠（C3）內，第七直齒輪（E2）固定安裝在輸出傳動軸（E3）的下端，輸出傳動軸（E3）的上部沿輸出傳動軸（E3）的軸向安裝有預緊彈簧（E4），動力傳動件（E5）插裝在輸出傳動軸（E3）的上端，動力傳動件（E5）的下端頂靠在預緊彈簧（E4）上。