[發明專利]一種面向在軌操作的機器人末端執行器

有效

• 申請號: 202210471340.7
• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN114939876B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 趙亮亮;趙京東;劉子毅;李云濤;蔣再男;劉宏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J15/00;B25J18/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 王恒

一種面向在軌操作的機器人末端執行器，涉及一種末端執行器。基座底部固定安裝座，內部同軸固定空間凸輪，空間凸輪側壁加工三條軌道槽，包括一體連通的底端滾子收放槽、中間曲線導向槽及頂端傾斜滑移槽，內環套裝在空間凸輪外部，內環內壁底部固定三個滑動滾子并分別伸入三條軌道槽內，內環外壁頂部設置四個凸緣一，外環套裝在內環外部，外環內壁沿設置四條豎向滑槽，內環外壁底部設置四個滑塊分別與四條豎向滑槽滑動配合，容差環固定在基座槽口頂部，容差環頂端設置四個插接凸塊，頂部中間位置為尖端而兩側為豎直配合面，驅動機構驅動外環進行旋轉。操作過程穩定，結構更加簡化，有助于提高操作精度和控制整體質量。

技術領域

本發明涉及一種末端執行器，尤其是一種面向在軌操作的機器人末端執行器，屬于空間機器人在軌服務技術領域。

背景技術

隨著空間科學技術不斷發展，太空望遠鏡、太空發電站及太空棲息地等大型空間設施建設需求日益迫切，而在軌裝配技術可突破運載工具限制，使建造超大型空間設施成為可能。其中，空間機器人為完成在軌裝配等任務需面臨空間桁架攀爬、操作功能模塊等在軌操作任務。

目前，用于輔助空間機器人完成在軌操作任務的末端執行器大致可分為基于連桿機構的夾爪和基于專用接口的末端執行器兩類。基于連桿機構的夾爪在攀爬時常因摩擦力不足產生滑動、轉動等問題，造成機器人基座晃動，給機器人的控制產生很大影響。并且，其在操作功能模塊時，須有特定抓取位置，移動功能模塊過程中同樣存在因摩擦力不足導致功能模塊滑動的問題。功能模塊一旦滑動，就無法確定其具體位姿，導致安裝過程失敗，有可能造成重大事故。基于專用接口的末端執行器在攀爬或操作功能模塊時不存在滑動問題，但其需在空間桁架與功能模塊安裝同樣的專用接口，這大大增加了整個系統的質量。并且，在龐大的空間桁架系統上都安裝專用接口是不現實的。

綜上，針對空間機器人攀爬和操作功能模塊等任務，研發一種操作過程穩定且不需要設置專用接口的末端執行器，以提高操作精度和控制整體質量，具有重大的應用價值和實際意義。

發明內容

為解決背景技術存在的不足，本發明提供一種面向在軌操作的機器人末端執行器，其頂端設置容差環與適配孔的邊緣孔插裝定位，內部能夠旋轉伸出的內環與適配孔的中心孔配合實現鎖定效果，操作過程穩定，結構更加簡化，有助于提高操作精度和控制整體質量。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：一種面向在軌操作的機器人末端執行器，包括安裝座、基座、驅動機構、空間凸輪、內環、外環以及容差環，所述基座為圓槽狀構件且其底部固定所述安裝座，基座內部同軸固定空間凸輪，所述空間凸輪為圓柱狀構件且其側壁沿周向等角度加工三條軌道槽，所述軌道槽包括一體連通設置的底端滾子收放槽、中間曲線導向槽及頂端傾斜滑移槽，所述內環同軸套裝在空間凸輪外部，內環內壁底部沿周向等角度固定三個滑動滾子，所述三個滑動滾子分別伸入三條軌道槽內，內環外壁頂部沿周向等角度一體設置四個凸緣一，所述外環同軸套裝在內環外部，外環內壁沿周向等角度設置四條豎向滑槽，內環外壁底部沿周向等角度一體設置四個滑塊，所述四個滑塊分別與所述四條豎向滑槽滑動配合，所述容差環固定在基座槽口頂部，容差環頂端沿周向等角度一體設置四個插接凸塊，所述插接凸塊頂部中間位置為尖端而兩側為豎直配合面，所述驅動機構設置于安裝座內并與基座底部安裝固定，驅動機構的輸出端伸入基座內并能夠驅動外環進行旋轉。