[發明專利]一種具有雙末端執行機構三自由度機械手結構及控制系統

在審

• 申請號: 201811099323.5
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN108972526A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 唐新星;張邦成;柳虹亮;程廷海;高智;姜大偉;何麗鵬;范大川;李慧;張裊娜
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/12;B25J15/08;B25J18/04
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1.一種具有雙末端執行機構三自由度機械手結構及控制系統包括腰部回轉機構（1）、手臂平臺升降機構（2）、手臂伸縮機構（3）、末端執行機構（4）以及控制系統（5），其特征在于：所述的腰部回轉機構（1）包括基座（101）、電機I（102）、電機座I（103）、軸承端蓋I（104）、深溝球軸承I（105）、腰部回轉機蓋（106）、軸套I（107）、鍵I （108）；所述的手臂平臺升降機構（2）包括鎖緊螺母I（201）、絲杠（202）、軸套II（203）、圓錐滾子軸承（204）、軸承端蓋II（205）、導桿（206）、手臂平臺（207）、導向套（208）、法蘭螺母（209）、頂板（210）、鎖緊螺釘I（211）、軸承端蓋III（212）、鎖緊螺釘II（213）、氈圈（214）、電機座II（215）、電機II（216）、聯軸器（217）、鎖緊螺母II（218）、軸套III（219）、深溝球軸承II（220）；所述的手臂伸縮機構（3）包括液壓缸（301）、液壓缸支架（302）、直線軸承（303）、活塞桿（304）、緊定螺母（305）、連接套筒（306）；所述的執行機構包括氣缸（401）、執行機構固定板（402）、鉗爪（403）、彈簧（404）、推桿（405）、彈性爪（406）；所述的末端執行機構（4）有2個，2個末端執行機構（4）固連在伸縮機構（3）上，2個末端執行機構（4）在氣缸（401）的作用下實現同步運動；所述的控制系統（5）安裝在電機座II（215上，采用單片機為核心處理器，通過硬件電路實現對電機I、II（102、216）、液壓缸（301）以及氣缸（401）的控制，實現機械手夾持、釋放工件的目的；所述的腰部回轉機構（1）通過深溝球軸承I（105）固連在基座（101）上，所述的手臂平臺升降機構（2）由絲杠（202）與法蘭螺母（209）所構成的滾珠絲杠副驅動沿著導桿（206）實現上下運動，所述的導桿（206）防止手臂平臺（207）及安裝于手臂平臺（207）上的機構在絲杠（202）上轉動，所述的絲杠（202）、導桿（206）固連在腰部回轉機構（1）上，所述的腰部回轉機構（1）回轉時，在深溝球軸承I（105）的作用下，實現腰部回轉機蓋（106）的轉動，進而帶動腰部回轉機蓋（106）上安裝的裝置轉動；所述的手臂伸縮機構（3）固連在手臂平臺（207）上，手臂伸縮機構（3）動力來自于液壓缸（301），所述的末端執行機構（4）固定在手臂伸縮機構（3）的液壓桿（304）上，手臂伸縮機構（3）的液壓桿（304）伸縮時，帶動2個末端執行機構（4）前后移動；所述的2個末端執行機構（4）的推桿（405）的運動方向與手臂平臺升降機構（3）的運動方向相同，且與手臂伸縮機構（3）的運動方向垂直。

2.根據權利要求1所述的一種具有雙末端執行機構三自由度機械手結構及控制系統，其特征在于：所述的基座（101）固定在地面上，所述的電機I（102）通過電機座I（103）固連在基座（101）上，所述的腰部回轉機蓋（106）通過深溝球軸承I（105）固連在基座（101）上，所述的軸承端蓋I（104）將深溝球軸承I（105）與基座（101）、腰部回轉機蓋（106）固連在一起，防止腰部回轉機蓋（106）從基座（101）上脫離；所述的電機I（102）的輸出軸，與軸套I（107）通過鍵I（108）固連在一起，軸套I（107）固連在腰部回轉機蓋（106）上，所述的電機I（102）轉動時，在深溝球軸承I（105）的作用下，實現腰部回轉機蓋（106）的轉動，進而帶動腰部回轉機蓋（106）上安裝的裝置轉動，實現回轉；所述的腰部回轉機蓋（106）上安裝有圓錐滾子軸承（204），便于將圓錐滾子軸承（204）與絲杠（202）固連在一起。