[發明專利]一種利用機械手控制物品平面運動的方法

有效

• 申請號: 202111029305.1
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113601549B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 吳小勇;武樹林;王杰
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: B25J18/00
• 分類號: B25J18/00;B25J19/00
• 代理公司: 重慶遠恒專利代理事務所(普通合伙) 50248
• 代理人: 伍倫辰

1.一種利用機械手控制物品平面運動的方法，本方法中通過一個執行件抓取固定物品，然后通過安裝在基座上的兩組主要由連桿構成的運動支鏈控制執行件實現平面運動，其特征在于，通過依附于運動支鏈的自轉傳動機構，在兩組運動支鏈控制執行件平面運動的同時，帶動執行件同步旋轉運動；

本方法由一種并聯式機械手實現，所述并聯式機械手，包括一個作為安裝基礎的基座和一個設置在末端并用于抓取物品的執行件，基座上并列地安裝有兩組主要由連桿構成的運動支鏈和執行件相連，其中，執行件垂直安裝在一個執行連桿上，執行連桿兩端分別和兩組運動支鏈前端可轉動連接，還包括至少一組依附于任一運動支鏈的自轉傳動機構，自轉傳動機構用于帶動執行連桿做同步旋轉運動；

每組運動支鏈，包括一個原動桿和從動桿，原動桿一端垂直固定連接在一個固定于基座的運動電機的輸出軸上，原動桿另一端通過垂直方向設置的第一轉動關節和從動桿一端可轉動連接，從動桿另一端通過垂直方向設置的第二轉動關節和執行連桿的一端可轉動連接；兩組運動支鏈的從動桿分別連接在執行連桿的兩端；所述運動電機的輸出軸、第一轉動關節和第二轉動關節均平行設置；所述自轉傳動機構一端安裝在基座上，另一端和從動桿相連并能夠帶動從動桿繞第一轉動關節旋轉；

所述執行件為垂直安裝固定在執行連桿中部的氣缸，氣缸上沿軸向安裝有伸縮桿且伸縮桿前端安裝有真空吸盤；

各連桿以及運動支鏈沿水平方向設置，各電機沿豎直方向設置；

執行連桿兩側的從動桿錯位設置在執行連桿上下兩側，從動桿在豎直方向上分別位于距離執行連桿上下兩端最接近位置且距離相等，兩個原動桿分別安裝在對應從動桿下方。

2.如權利要求1所述的利用機械手控制物品平面運動的方法，其特征在于，兩組運動支鏈上各自依附設置有一組自轉傳動機構并帶動執行件旋轉。

3.如權利要求1所述的利用機械手控制物品平面運動的方法，其特征在于，所述自轉傳動機構包括一個安裝在基座上的自轉電機，自轉電機和對應的運動電機同軸設置，自轉電機通過帶式傳動機構和對應的第一轉動關節處的從動桿端部相連并帶動該從動桿繞第一轉動關節旋轉。

4.如權利要求3所述的利用機械手控制物品平面運動的方法，其特征在于，所述帶式傳動機構為皮帶傳動機構，包括一個安裝在自轉電機 輸出軸上的第一皮帶輪和一個固定于從動桿端部并和第一轉動關節同軸設置的第二皮帶輪。

5.如權利要求1所述的利用機械手控制物品平面運動的方法，其特征在于，所述自轉傳動機構包括一個安裝在基座上的自轉電機，自轉電機和對應的運動電機同軸設置，自轉電機的輸出軸上垂直固定設置有第一自轉傳動連桿，第一自轉傳動連桿另一端通過一個垂直方向設置的第三轉動關節和第二自轉傳動連桿可轉動連接，第二自轉傳動連桿另一端通過垂直方向設置的第四轉動關節可轉動地連接在對應的從動桿中部并圍成一個平行四邊形。

6.如權利要求1所述的利用機械手控制物品平面運動的方法，其特征在于，所述自轉傳動機構包括一個伸縮缸，伸縮缸一端可轉動地安裝在對應的運動電機的輸出軸上，另一端通過轉動關節和對應的從動桿中部可轉動連接。

7.如權利要求1所述的利用機械手控制物品平面運動的方法，其特征在于，所述自轉傳動機構為兩組且分別對應兩組運動支鏈設置。

8.如權利要求1所述的利用機械手控制物品平面運動的方法，其特征在于，自轉電機和對應的運動電機的輸出軸相對設置；或者自轉電機和對應的運動電機中任一個電機為雙軸電機且電機的輸出軸空心設置，另一個電機輸出軸可同軸轉動地套設于該輸出軸內部，使得兩個電機構成串聯安裝結構；

各組運動支鏈中各連桿和執行連桿錯落設置呈階梯狀；

兩組運動支鏈的運動電機安裝在對應相隔的分體基座上，當兩組運動支鏈中的原動桿旋轉至相互正對位置時，兩個第一轉動關節之間的間距小于從動桿的長度但任一第一轉動關節到另一分體基座距離大于從動桿長度，且從動桿長度大于執行連桿長度。