[發明專利]一種仿人碼垛機械手及其控制方法

有效

• 申請號: 201610205563.3
• 申請日: 2016-04-03
• 公開（公告）號: CN105751233B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 冀世軍;孫昌瑞;趙繼;胡志清;任勇聰;劉義軍;張祚華
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08;B25J9/02;B65G61/00;B65G49/06
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種仿人碼垛機械手，其特征在于：縱向絲杠裝置與立柱固定連接；曲柄支架I、曲柄支架II與縱向絲杠裝置滑塊固定連接；氣缸支架I、氣缸支架II與縱向絲杠裝置滑塊固定連接，氣缸I與氣缸支架II轉動連接并與連桿I轉動連接，氣缸I與位移傳感器I固定連接，氣缸II與氣缸支架I轉動連接并與連桿II轉動連接，氣缸II與位移傳感器II固定連接，連桿I與曲柄轉動連接并與鏈條式機械手轉動連接，連桿II與曲柄轉動連接并與鏈條式機械手轉動連接，曲柄電機的輸出軸與曲柄電機支架轉動連接，曲柄與曲柄電機的輸出軸固定連接，鏈條支撐軸支架I與曲柄支架I固定連接并與鏈條式機械手固定連接；鏈條支撐軸支架II與曲柄支架II固定連接并與鏈條式機械手固定連接，曲柄電機支架與曲柄支架II固定連接。

2.根據權利要求1所述的一種仿人碼垛機械手，其特征在于：所述的鏈條式機械手的結構是：柔性鏈條套與鏈條固定連接，鏈條齒輪通過軸承與鏈條支撐軸轉動連接，連桿塊I、連桿塊II與柔性鏈條套固定連接，連桿塊支架與柔性鏈條套固定連接并穿過連桿塊I、連桿塊II，鏈條與鏈條支撐軸平行安裝，通過齒輪帶動鏈條實現嚙合運動。

3.根據權利要求1所述的一種仿人碼垛機械手，其特征在于：所述氣缸I或氣缸II的長度l₄是：其中(x_F,y_F)是氣缸I或氣缸II的安裝位置座標，(E_x′,E_y′)是氣缸I或氣缸II的與連桿I或連桿II的連接點在曲柄旋轉一定角度后的座標，通過氣缸I或氣缸II長度l₄的變化實現連桿塊I或連桿塊II位移軌跡規劃。

4.一種仿人碼垛機械手的控制方法，其特征在于：通過對機械手的預定軌跡規劃實現對薄板類零件的平穩抓取，包括：設定機械手勻速運動，離散擬規劃路線上的點為(x₀,y₀)......(x_i,y_i)......(x_n,y_n)i＝1,2.....k......n，離散時滿足任意相鄰兩離散點之間的距離相等，任意相鄰兩點之間的運動時間間隔為定值t；對應任意點(x_i,y_i)，曲柄轉角可求：其中其中l₃為連桿I或連桿II長度，l₁為曲柄中心到曲柄與連桿I或連桿II連接點中心的長度；點(x_i,y_i)相對于點(x_i-1,y_i-1)的曲柄轉角增量為對應此時的旋轉角速度為：氣缸I或氣缸II的對應點(x_i,y_i)的長度l₄ⁱ是：其中(x_F,y_F)是氣缸I或氣缸II的安裝位置座標，是氣缸I或氣缸II與連桿I或連桿II的連接點在軌跡對應點(x_i,y_i)的座標，其中l₂為氣缸I或氣缸II與連桿I或連桿II連接點到連桿塊I或連桿塊II的距離；點(x_i,y_i)相對于點(x_i-1,y_i-1)的氣缸I或氣缸II伸縮量為伸縮速度通過電機調整曲柄旋轉角度及其角速度ω_i，同時調整氣缸I或氣缸II伸縮量l₄ⁱ以及伸縮速度的變化。