[發(fā)明專利]一種具有雙末端執(zhí)行機構(gòu)三自由度機械手結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811099323.5
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN108972526A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 長春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/12;B25J15/08;B25J18/04
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種具有雙末端執(zhí)行機構(gòu)三自由度機械手結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)，包括腰部回轉(zhuǎn)機構(gòu)（1）、手臂平臺升降機構(gòu)（2）、手臂伸縮機構(gòu)（3）、末端執(zhí)行機構(gòu)（4）以及控制系統(tǒng)（5）；所述的腰部回轉(zhuǎn)機構(gòu)（1）回轉(zhuǎn)時，實現(xiàn)腰部回轉(zhuǎn)機蓋（106）的轉(zhuǎn)動，進而帶動腰部回轉(zhuǎn)機蓋（106）上安裝的裝置轉(zhuǎn)動；所述的手臂平臺升降機構(gòu)（2）由絲杠（202）與法蘭螺母（209所構(gòu)成的滾珠絲杠副驅(qū)動沿著導(dǎo)桿（206）實現(xiàn)上下運動，所述的手臂伸縮機構(gòu)（3）固連在手臂平臺（207）上，手臂伸縮機構(gòu)（3）伸縮時，可帶動2個末端執(zhí)行機構(gòu)（4）前后移動；其優(yōu)點在于：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡潔，有利于提高對內(nèi)孔薄壁零件進行夾持的效率，便于推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能機械制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種機械手裝置，尤指一種具有雙末端執(zhí)行機構(gòu)三自由度機械手結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機械手是一種能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。其特點是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)，構(gòu)造和性能上兼有人和機械手機器各自的優(yōu)點。機械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

機械手的研究對人類的生活也起到很大的改善作用。機械手結(jié)構(gòu)簡單靈活，易于操作，安全可靠等優(yōu)點對相關(guān)人員學(xué)習(xí)起到極大幫助作用，為以后研發(fā)更加復(fù)雜化、人性化、智能化的仿生機器人奠定基礎(chǔ)。但現(xiàn)有機械手均采用單一的末端執(zhí)行機構(gòu)，在夾持內(nèi)孔薄壁零件時，存在效率低下，且易出現(xiàn)受力不均等現(xiàn)象，進而造成物體損壞，給實際使用的過程中帶來了一定的影響，為此，我們提出一種具有雙末端執(zhí)行機構(gòu)的三自由度機械手結(jié)構(gòu)，提高對內(nèi)孔薄壁零件進行夾持的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有雙末端執(zhí)行機構(gòu)三自由度機械手結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種具有雙末端執(zhí)行機構(gòu)三自由度機械手結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)包括腰部回轉(zhuǎn)機構(gòu)、手臂平臺升降機構(gòu)、手臂伸縮機構(gòu)、末端執(zhí)行機構(gòu)以及控制系統(tǒng)，所述的末端執(zhí)行機構(gòu)有2個，2個末端執(zhí)行機構(gòu)固連在伸縮機構(gòu)上，2個末端執(zhí)行機構(gòu)在氣缸的作用下實現(xiàn)同步運動；所述的腰部回轉(zhuǎn)機構(gòu)通過軸承固連在基座上，所述的手臂平臺升降機構(gòu)由絲杠與法蘭螺母構(gòu)成的滾珠絲杠副驅(qū)動沿著導(dǎo)桿實現(xiàn)上下運動，所述的導(dǎo)桿防止手臂平臺及安裝于手臂平臺上的機構(gòu)在滾珠絲杠上轉(zhuǎn)動，所述的絲杠、導(dǎo)桿固連在腰部回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，所述的腰部回轉(zhuǎn)機構(gòu)回轉(zhuǎn)時，在軸承的作用下，實現(xiàn)腰部回轉(zhuǎn)機蓋的轉(zhuǎn)動，進而帶動腰部回轉(zhuǎn)機蓋上安裝的裝置轉(zhuǎn)動；所述的手臂伸縮機構(gòu)固連在手臂平臺上，手臂伸縮機構(gòu)動力來自于液壓缸，所述的末端執(zhí)行機構(gòu)固定在手臂伸縮機構(gòu)的液壓桿上，手臂伸縮機構(gòu)的液壓桿伸縮時，帶動2個末端執(zhí)行機構(gòu)前后移動；所述的2個末端執(zhí)行機構(gòu)推桿的運動方向與手臂平臺升降機構(gòu)的運動方向相同，且與手臂伸縮機構(gòu)的運動方向垂直；所述的控制系統(tǒng)安裝在電機座上，采用單片機為核心處理器，通過硬件電路實現(xiàn)對電機、液壓缸以及氣缸的控制，實現(xiàn)機械手夾持、釋放工件的目的。

所述的腰部回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括基座、電機I、電機座I、軸承端蓋I、深溝球軸承I、腰部回轉(zhuǎn)機蓋、軸套I、鍵I；所述的手臂平臺升降機構(gòu)包括鎖緊螺母I、絲杠、軸套II、圓錐滾子軸承、軸承端蓋II、導(dǎo)桿、手臂平臺、導(dǎo)向套、法蘭螺母、頂板、鎖緊螺釘I、軸承端蓋III、鎖緊螺釘II、氈圈、電機座II、電機II、聯(lián)軸器、鎖緊螺母II、軸套III、深溝球軸承II；所述的手臂伸縮機構(gòu)包括液壓缸、液壓缸支架、直線軸承、活塞桿、緊定螺母、連接套筒；所述的末端執(zhí)行機構(gòu)包括氣缸、執(zhí)行機構(gòu)固定板、鉗爪、彈簧、推桿、彈性爪。