CN106541415B - 一种多功能末端执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能末端执行器，包括具有往复伸缩功能的驱动装置，所述驱动装置的输出端经联动机构连接有由驱动装置驱动的剪切机构，所述剪切机构上设置有与其同步运动并具有夹取功能的末端执行机构，所述驱动装置的上端还设置有驱动其旋转用于实现末端执行机构完成钻孔的伺服机构。不仅结构紧凑，而且集剪、夹、钻等三大功能于一体，方便使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能末端执行器。
背景技术
目前机械臂末端执行器功能都较为单一，一般只具有夹取、剪切、破拆或钻孔等单一功能。这导致在面向不同作业环境时，需要更换不同的末端执行器才能完成相应的任务，严重影响了作业效率，同时购置不同的末端执行器，也增加了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能末端执行器，不仅结构紧凑，而且方便使用。
本发明的技术方案在于：一种多功能末端执行器，包括具有往复伸缩功能的驱动装置，所述驱动装置的输出端经联动机构连接有由驱动装置驱动的剪切机构，所述剪切机构上设置有与其同步运动并具有夹取功能的末端执行机构，所述驱动装置的上端还设置有驱动其旋转用于实现末端执行机构完成钻孔的伺服机构。
进一步地，所述驱动装置包括设置于座壳内的液压缸，所述液压缸的伸缩杆下端铰接有一对形成八字形的第一连杆，所述第一连杆的下端分别铰接有用于与联动机构相连接的第二连杆。
进一步地，所述联动机构包括经连接件与座壳相连接的固定板，所述固定板的一侧面上铰接有一对相啮合的齿轮，所述第二连杆的下端分别与相应的齿轮的外侧部相铰接以驱动齿轮转动，位于一对齿轮上分别具有斜置的向下延伸的连接杆。
进一步地，所述齿轮为不完全齿轮，所述连接件包括两片固定于座壳下端的拐状连接片，所述固定板经穿过拐状连接片的连接螺栓与拐状连接片实现固定连接。
进一步地，所述剪切机构包括上端经铰接销轴与固定板下部的另一侧面相铰接的一对剪切刀板，位于一对剪切刀板的下端分别铰接有第三连杆，所述第三连杆的上端经铰接销轴与设置于连接杆下端部的连接长槽相铰接。
进一步地，所述末端执行机构包括设置于两第三连杆下端并向下延伸的夹板，所述夹板的下端部分别设置有向内凸起用于相配合实现夹取功能的夹取凸部，夹板的下端还分别设置有向下延伸的半圆锥状钻头。
进一步地，所述伺服机构包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴下端经法兰与驱动装置的上端固定连接，伺服电机的上端还设置有连接挂板，所述连接挂板上设置有卡槽。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：可以作为机器人末端执行器的救援属具，集剪、夹、钻等三大功能于一体；特别在地震灾后救援中，于废墟中都有钢筋混凝土或是铁丝铁网缠绕阻碍救援，该执行器以液压为动力装置，类似于液压破坏剪可破拆剪断障碍物；再者是具备简单的功能可为现场夹取提供一些物品或是将液压破坏剪破拆剪断的一些障碍物夹出，实现清理现场功能；最后是钻的功能，救援属具末端呈尖状，另一端则是装上伺服电机，电机转动带动整个末端执行器在转动，转动的末端执行器则具有冲击钻功能，可实现对障碍物进行冲击破拆的功能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为本发明的剖视图；
图中：11-座壳 12-液压缸 13-伸缩杆 14-第一连杆 15-第二连杆 21-固定板 22-齿轮 23-连接杆 24-拐状连接片 25-连接螺栓 26-连接长槽 31-剪切刀板32-第三连杆 41-夹板 42-夹取凸部 43-半圆锥状钻头 51-伺服电机 52-输出轴53-法兰 54-连接挂板 55-卡槽。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
参考图1至图3
一种多功能末端执行器，包括具有往复伸缩功能的驱动装置，所述驱动装置的输出端经联动机构连接有由驱动装置驱动的剪切机构，所述剪切机构上设置有与其同步运动并具有夹取功能的末端执行机构，所述驱动装置的上端还设置有驱动其旋转用于实现末端执行机构完成钻孔的伺服机构，从而驱动整个装置转动完成钻孔功能。
本实施例中，所述驱动装置包括设置于座壳11内的液压缸12，所述液压缸的伸缩杆13下端铰接有一对形成八字形的第一连杆14，所述第一连杆的下端分别铰接有用于与联动机构相连接的第二连杆15，从而驱动联动机构转动，使液压缸的伸缩动力变成剪切机构的剪切力。
本实施例中，所述联动机构包括经连接件与座壳相连接的固定板21，所述固定板的一侧面上铰接有一对相啮合的齿轮22，所述齿轮的中心分别经销轴与固定板相铰接。所述第二连杆的下端分别与相应的齿轮的外侧部相铰接，从而实现第二连杆向上拉动或向下推动时使一对齿轮完成转动啮合。位于一对齿轮上分别具有斜置的向下延伸的连接杆23。
本实施例中，所述齿轮为不完全齿轮，以便充分利用齿轮。所述连接件包括两片固定于座壳下端的拐状连接片24，所述固定板经穿过拐状连接片的连接螺栓25与拐状连接片实现固定连接。
本实施例中，所述剪切机构包括上端经铰接销轴与固定板下部的另一侧面相铰接的一对剪切刀板31，位于一对剪切刀板的下端分别铰接有第三连杆32，所述第三连杆的上端经铰接销轴与设置于连接杆下端部的连接长槽26相铰接，通过连接长槽为第三连杆的转动提供活动空间。
本实施例中，所述末端执行机构包括设置于两第三连杆下端并向下延伸的夹板41，所述夹板的下端部分别设置有向内凸起用于相配合实现夹取功能的夹取凸部42，夹板的下端还分别设置有向下延伸的半圆锥状钻头43，以便伸缩杆伸展到极限位置时两半圆锥状钻头相接触，并通过伺服机构驱动整个末端执行器转动，从而实现钻孔功能。所述半圆锥状钻头与夹板可以为可拆连接，以便在狭小空间内夹板的活动空间有限时，通过将半圆锥状钻头拆除，即可使夹取凸部更好的夹住物件。也可以通过半圆锥状钻头相配合夹取物件。
本实施例中，所述伺服机构包括伺服电机51，所述伺服电机的输出轴52下端经法兰53与驱动装置的上端固定连接，伺服电机的上端还设置有连接挂板54，所述连接挂板上设置有卡槽55，通过卡槽与机架或机械臂实现可拆连接。
该小型多功能末端执行器的工作原理：驱动装置液压缸输出动力源，使齿轮啮合传动带动剪切机构，将液压缸的推力转化为剪切力，实现剪切功能；同时驱动装置液压缸向外推时，使得夹取机构实现夹取功能；当驱动装置液压缸伸展至极限位置时，两边的半圆锥状钻头接触，通过伺服电机驱动整个末端执行器转动，实现钻孔功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的小型多功能末端执行器并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种多功能末端执行器，其特征在于，包括具有往复伸缩功能的驱动装置，所述驱动装置的输出端经联动机构连接有由驱动装置驱动的剪切机构，所述剪切机构上设置有与其同步运动并具有夹取功能的末端执行机构，所述驱动装置的上端还设置有驱动其旋转用于实现末端执行机构完成钻孔的伺服机构；所述驱动装置包括设置于座壳内的液压缸，所述液压缸的伸缩杆下端铰接有一对形成八字形的第一连杆，所述第一连杆的下端分别铰接有用于与联动机构相连接的第二连杆；所述联动机构包括经连接件与座壳相连接的固定板，所述固定板的一侧面上铰接有一对相啮合的齿轮，所述第二连杆的下端分别与相应的齿轮的外侧部相铰接以驱动齿轮转动，位于一对齿轮上分别具有斜置的向下延伸的连接杆；所述剪切机构包括上端经铰接销轴与固定板下部的另一侧面相铰接的一对剪切刀板，位于一对剪切刀板的下端分别铰接有第三连杆，所述第三连杆的上端经铰接销轴与设置于连接杆下端部的连接长槽相铰接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能末端执行器，其特征在于，所述齿轮为不完全齿轮，所述连接件包括两片固定于座壳下端的拐状连接片，所述固定板经穿过拐状连接片的连接螺栓与拐状连接片实现固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能末端执行器，其特征在于，所述末端执行机构包括设置于两第三连杆下端并向下延伸的夹板，所述夹板的下端部分别设置有向内凸起用于相配合实现夹取功能的夹取凸部，夹板的下端还分别设置有向下延伸的半圆锥状钻头。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种多功能末端执行器，其特征在于，所述伺服机构包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴下端经法兰与驱动装置的上端固定连接，伺服电机的上端还设置有连接挂板，所述连接挂板上设置有卡槽。
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