[發(fā)明專利]基于連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械手

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710910794.9
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN107457779A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛鳴;崔冰艷;王志軍;張建民;張丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 辛鳴;華北理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/08
• 分類號(hào): B25J9/08;B25J9/12
• 代理公司: 唐山永和專利商標(biāo)事務(wù)所13103
• 代理人: 明淑娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)械領(lǐng)域的機(jī)械手結(jié)構(gòu)，特別是一種基于連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械手結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，主要用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療康復(fù)、農(nóng)業(yè)采摘等方面。常見的機(jī)械手往往都是單一的桿件連接，完成物品的夾持或吸附進(jìn)行物品的抓取或搬運(yùn)工作，這類機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)龐大，生產(chǎn)成本高，對(duì)于要完成往復(fù)重復(fù)的工作適應(yīng)范圍小，所以研究和開發(fā)一種基于連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械手具有很大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種解決機(jī)械手實(shí)現(xiàn)往復(fù)重復(fù)運(yùn)動(dòng)條件下的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械手，包括支架，上臂機(jī)構(gòu)，前臂機(jī)構(gòu)和手部機(jī)構(gòu)，其特征在于：上臂機(jī)構(gòu)裝在支架上，上臂機(jī)構(gòu)與前臂機(jī)構(gòu)鉸接，上臂機(jī)構(gòu)與支架連接的第一鉸接副上的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈水平軸線設(shè)置，前臂結(jié)構(gòu)與上臂機(jī)構(gòu)連接的第二鉸接副上的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈垂直軸線設(shè)置，前臂機(jī)構(gòu)上通過第三鉸接副裝有手部機(jī)構(gòu)，前臂機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)端電機(jī)呈水平軸線設(shè)置，手部機(jī)構(gòu)的輸入端電機(jī)軸線呈水平軸線設(shè)置，驅(qū)動(dòng)端電機(jī)軸線與輸入端電機(jī)軸線呈垂直交叉狀態(tài)設(shè)置。

采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，上臂機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)往復(fù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，前臂機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)，手部機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)抓取的運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的優(yōu)選方案是：

上臂機(jī)構(gòu)整體呈四桿構(gòu)件結(jié)構(gòu)，上臂機(jī)構(gòu)中的上臂座與支架固接，上臂機(jī)構(gòu)通過第一鉸接副與上臂座連接，第一鉸接副通過第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；前臂機(jī)構(gòu)整體呈四桿構(gòu)件結(jié)構(gòu)，前臂機(jī)構(gòu)中通過第二鉸接副與上臂機(jī)構(gòu)連接，第二鉸接副通過第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

前臂機(jī)構(gòu)中的第一安裝板上裝有驅(qū)動(dòng)端電機(jī)，驅(qū)動(dòng)端電機(jī)與絲桿一端連接，絲桿的另一端連接滑塊，滑塊上設(shè)置的孔套裝在滑桿上，滑桿的兩端分別與第一安裝板和第二安裝板連接，滑塊與前臂桿固接，前臂桿穿過第二安裝板的貫通孔與第三鉸接副連接。

手部機(jī)構(gòu)的輸入端電機(jī)與第三鉸接副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝有主動(dòng)抓手，主動(dòng)抓手底部通過連接桿與轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，轉(zhuǎn)動(dòng)副上裝有從動(dòng)抓手。

前臂機(jī)構(gòu)中的第一安裝板和第二安裝板平行設(shè)置，第一安裝板的兩端分別過第三安裝板和第四安裝板與第二安裝板的兩端鉸接。

上臂機(jī)構(gòu)中的第一安裝連接板與第一鉸接副連接，第一安裝連接板的兩端通過分別第三安裝連接板和第四安裝連接板與第二安裝連接板連接，第一安裝連接板與第二安裝連接板呈平行狀態(tài)設(shè)置。

支架整體呈倒T字型結(jié)構(gòu)，該倒T字型結(jié)構(gòu)的橫向部設(shè)置有安裝孔，該倒T字型結(jié)構(gòu)的縱向部設(shè)置有減重孔以及連接螺栓安裝孔。

手部機(jī)構(gòu)的輸入端電機(jī)為正反轉(zhuǎn)電機(jī)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明上臂機(jī)構(gòu)、前臂機(jī)構(gòu)和手部機(jī)構(gòu)的連結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的前臂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明手部機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種基于連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械手，參見附圖1至4，圖中：支架1、安裝孔101、減重孔102；上臂機(jī)構(gòu)2、上臂座201、第一安裝連接板202、第二安裝連接板203、第三安裝連接板204、第四安裝連接板205、第一鉸接副206、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)207、第二鉸接副208；前臂機(jī)構(gòu)3、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)301、第一安裝板302、第二安裝板303、第三安裝板304、第四安裝板305、驅(qū)動(dòng)端電機(jī)306、絲杠307、滑桿308、前臂桿309、滑塊310；手部機(jī)構(gòu)4、輸入端電機(jī)401、第三鉸接副402、主動(dòng)抓手403、從動(dòng)抓手404、連接桿405、轉(zhuǎn)動(dòng)副406。

本實(shí)施例由支架1、上臂機(jī)構(gòu)2、前臂機(jī)構(gòu)3和手部機(jī)構(gòu)4組成，上臂機(jī)構(gòu)2裝在支架1上，上臂機(jī)構(gòu)2與前臂機(jī)構(gòu)3鉸接，上臂機(jī)構(gòu)2與支架1連接的第一鉸接副206上的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)207呈水平軸線設(shè)置（由圖1中所示靜止位置為準(zhǔn)），前臂結(jié)構(gòu)3與上臂機(jī)構(gòu)2連接的第二鉸接副208上的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)301呈垂直軸線設(shè)置，前臂機(jī)構(gòu)3上通過第三鉸接副402裝有手部機(jī)構(gòu)，前臂機(jī)構(gòu)3的驅(qū)動(dòng)端電機(jī)306呈水平軸線設(shè)置（由圖1中所示靜止位置為準(zhǔn)），手部機(jī)構(gòu)4的輸入端電機(jī)401軸線呈水平軸線設(shè)置，驅(qū)動(dòng)端電機(jī)306軸線與輸入端電機(jī)401軸線呈垂直交叉狀態(tài)設(shè)置（由圖1中所示靜止位置為準(zhǔn)）。