CN107825451B - 一种多自由度拾取机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多自由度拾取机构，包括基座，所述基座的侧部固定设置有左右对称分布的纵向架板，所述纵向架板的底部设置有滚轮，所述基座的上方还设置有气泵，所述基座的前部转动设置有右铰链板、左铰链板，所述右铰链板与所述左铰链板上还固定设置有第二活塞气缸，所述右铰链板通过所述第二活塞气缸与所述左铰链板相连接；所述左铰链板的侧部设置有第一活塞气缸，所述第一活塞气缸的两端分别固定连接所述左铰链板、所述纵向架板，所述气泵的输出端分别与所述第一活塞气缸的输入端、所述第二活塞气缸的输入端相连通。本发明通过第一活塞气缸与左铰链板形成的转动副以及第二活塞气缸与右铰链板形成的滑动副实现了多自由度拾取的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种多自由度拾取机构，属于执行机构技术领域。
背景技术
现有的搬运机器人多关注于智能控制的研发领域，对于执行机构的研发多采用传统的电机驱动齿轮方式解决，而缺乏采用活塞气缸类的滑动副和转动副来实现机器人的多自由度拾取的低成本高精度多功能的设计。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，解决上述技术问题，提出一种多自由度拾取机构。
本发明采用如下技术方案：一种多自由度拾取机构，其特征在于，包括基座，所述基座的侧部固定设置有左右对称分布的纵向架板，所述纵向架板的底部设置有滚轮，所述基座的上方还设置有气泵，所述基座的前部转动设置有右铰链板、左铰链板，所述右铰链板与所述左铰链板上还固定设置有第二活塞气缸，所述右铰链板通过所述第二活塞气缸与所述左铰链板相连接；所述左铰链板的侧部设置有第一活塞气缸，所述第一活塞气缸的两端分别固定连接所述左铰链板、所述纵向架板，所述气泵的输出端分别与所述第一活塞气缸的输入端、所述第二活塞气缸的输入端相连通。
作为一种较佳的实施例，气泵的输出端通过第一气动管路与第一活塞气缸的顶端相连通，气泵的输出端通过第二气动管路与第二活塞气缸的左端相连通。
作为一种较佳的实施例，第一活塞气缸的底端设置有第一活塞杆，第二活塞气缸的右端设置有第二活塞杆，第一活塞杆的两端分别与第一活塞气缸的底端、左铰链板的左侧固定连接，第二活塞杆的两端分别与第二活塞气缸的右端、右铰链板的顶端固定连接。
作为一种较佳的实施例，左铰链板的侧部固定设置有铰接元件，左铰链板通过铰接元件与第一活塞杆的底端铰接。
作为一种较佳的实施例，右铰链板、左铰链板分别通过合叶与基座转动连接，右铰链板上开设有与合叶滑动配合的导轨槽，右铰链板通过导轨槽与合叶的配合与基座滑动连接。
作为一种较佳的实施例，左铰链板上设置有左侧固定铰链，第二活塞气缸的左端通过左侧固定铰链铰接在左铰链板上。
作为一种较佳的实施例，右铰链板上设置有右侧固定铰链，第二活塞杆通过右侧固定铰链铰接在右铰链板上。
作为一种较佳的实施例，左铰链板的前端与右铰链板的前端分别固定设置有机械臂。
作为一种较佳的实施例，机械臂的内侧设置有防刮擦的泡沫层。
作为一种较佳的实施例，滚轮采用麦克纳姆轮，便于横向、斜向以及转弯的多功能行走。
本发明所达到的有益效果：本发明应用于多自由度的执行机构技术领域，本发明采用基座与右铰链板、左铰链板采用合叶进行转接的方式实现了铰接，采用气泵驱动第一活塞气缸控制右铰链板与左铰链板前端的机械臂进行空间转动；通过在右铰链板上开设与合叶滑动配合的导轨槽实现了右铰链板的左右滑动，采用气泵驱动第二活塞气缸控制右铰链板的左右移动，实现位于右铰链板前端的机械臂与左铰链板之间的距离增大或减小，整体上实现了机械臂的空间转动和平面左右移动的多功能的精确位置调整，通过第一活塞气缸与左铰链板形成的转动副以及第二活塞气缸与右铰链板形成的滑动副实现了多自由度拾取的功能，相比于传统的电机齿轮驱动方式，具有低成本、高精度、多功能的优点。
附图说明
图1是本发明的俯视图的结构示意图。
图2是本发明的左视图的结构示意图。
图中标记的含义：1-基座，2-纵向架板，3-滚轮，4-气泵，5-第一活塞气缸，6-第二活塞气缸，7-右铰链板，8-左铰链板，9-合叶，10-第一活塞杆，11-第二活塞杆，12-第一气动管路，13-第二气动管路，14-铰接元件，15-左侧固定铰链，16-右侧固定铰链，17-机械臂，18-泡沫层，19-导轨槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本发明提出一种多自由度拾取机构，包括基座1，基座1的侧部固定设置有左右对称分布的纵向架板2，纵向架板2的底部设置有滚轮3，基座1的上方还设置有气泵4，基座1的前部转动设置有右铰链板7、左铰链板8，右铰链板7与左铰链板8上还固定设置有第二活塞气缸6，右铰链板7通过第二活塞气缸6与左铰链板8相连接；左铰链板8的侧部设置有第一活塞气缸5，第一活塞气缸5的两端分别固定连接左铰链板8、纵向架板2，气泵4的输出端分别与第一活塞气缸5的输入端、第二活塞气缸6的输入端相连通。
作为一种较佳的实施例，气泵4的输出端通过第一气动管路12与第一活塞气缸5的顶端相连通，气泵4的输出端通过第二气动管路13与第二活塞气缸6的左端相连通。
作为一种较佳的实施例，第一活塞气缸5的底端设置有第一活塞杆10，第二活塞气缸6的右端设置有第二活塞杆11，第一活塞杆10的两端分别与第一活塞气缸5的底端、左铰链板8的左侧固定连接，第二活塞杆11的两端分别与第二活塞气缸6的右端、右铰链板7的顶端固定连接。
作为一种较佳的实施例，左铰链板8的侧部固定设置有铰接元件14，左铰链板8通过铰接元件14与第一活塞杆10的底端铰接。
作为一种较佳的实施例，右铰链板7、左铰链板8分别通过合叶9与基座1转动连接，右铰链板7上开设有与合叶9滑动配合的导轨槽19，右铰链板7通过导轨槽19与合叶9的配合与基座1滑动连接。
作为一种较佳的实施例，左铰链板8上设置有左侧固定铰链15，第二活塞气缸6的左端通过左侧固定铰链15铰接在左铰链板8上。
作为一种较佳的实施例，右铰链板7上设置有右侧固定铰链16，第二活塞杆11通过右侧固定铰链16铰接在右铰链板7上。
作为一种较佳的实施例，左铰链板8的前端与右铰链板7的前端分别固定设置有机械臂17。
作为一种较佳的实施例，机械臂17的内侧设置有防刮擦的泡沫层18。
作为一种较佳的实施例，滚轮3采用麦克纳姆轮，便于横向、斜向以及转弯的多功能行走。
本发明的工作原理：本发明应用于多自由度的执行机构技术领域，本发明采用基座1与右铰链板7、左铰链板8采用合叶9进行转接的方式实现了铰接，采用气泵4驱动第一活塞气缸5控制右铰链板7与左铰链板8前端的机械臂17进行空间转动；通过在右铰链板7上开设与合叶9滑动配合的导轨槽19实现了右铰链板7的左右滑动，采用气泵4驱动第二活塞气缸5控制右铰链板7的左右移动，实现位于右铰链板7前端的机械臂17与左铰链板8之间的距离增大或减小，整体上实现了机械臂17的空间转动和平面左右移动的多功能的精确位置调整，通过第一活塞气缸5与左铰链板8形成的转动副以及第二活塞气缸6与右铰链板7形成的滑动副实现了多自由度拾取的功能，相比于传统的电机齿轮驱动方式，具有低成本、高精度、多功能的优点。
需要说明的是，本发明可以用于货物的精确装卸。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种多自由度拾取机构，其特征在于，包括基座（1），所述基座（1）的侧部固定设置有左右对称分布的纵向架板（2），所述纵向架板（2）的底部设置有滚轮（3），所述基座（1）的上方还设置有气泵（4），所述基座（1）的前部转动设置有右铰链板（7）、左铰链板（8），所述右铰链板（7）与所述左铰链板（8）上还固定设置有第二活塞气缸（6），所述右铰链板（7）通过所述第二活塞气缸（6）与所述左铰链板（8）相连接；所述左铰链板（8）的侧部设置有第一活塞气缸（5），所述第一活塞气缸（5）的两端分别固定连接所述左铰链板（8）、所述纵向架板（2），所述气泵（4）的输出端分别与所述第一活塞气缸（5）的输入端、所述第二活塞气缸（6）的输入端相连通；
所述第一活塞气缸（5）的底端设置有第一活塞杆（10），所述第二活塞气缸（6）的右端设置有第二活塞杆（11），所述第一活塞杆（10）的两端分别与所述第一活塞气缸（5）的底端、所述左铰链板（8）的左侧固定连接，所述第二活塞杆（11）的两端分别与所述第二活塞气缸（6）的右端、所述右铰链板（7）的顶端固定连接；
所述左铰链板（8）的侧部固定设置有铰接元件（14），所述左铰链板（8）通过所述铰接元件（14）与所述第一活塞杆（10）的底端铰接；
所述右铰链板（7）、所述左铰链板（8）分别通过合叶（9）与所述基座（1）转动连接，所述右铰链板（7）上开设有与所述合叶（9）滑动配合的导轨槽（19），所述右铰链板（7）通过所述导轨槽（19）与所述合叶（9）的配合与所述基座（1）滑动连接；
所述左铰链板（8）的前端与所述右铰链板（7）的前端分别固定设置有机械臂（17）。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度拾取机构，其特征在于，所述气泵（4）的输出端通过第一气动管路（12）与所述第一活塞气缸（5）的顶端相连通，所述气泵（4）的输出端通过第二气动管路（13）与所述第二活塞气缸（6）的左端相连通。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度拾取机构，其特征在于，所述左铰链板（8）上设置有左侧固定铰链（15），所述第二活塞气缸（6）的左端通过所述左侧固定铰链（15）铰接在所述左铰链板（8）上。
4.根据权利要求1所述的一种多自由度拾取机构，其特征在于，所述右铰链板（7）上设置有右侧固定铰链（16），所述第二活塞杆（11）通过所述右侧固定铰链（16）铰接在所述右铰链板（7）上。
5.根据权利要求1所述的一种多自由度拾取机构，其特征在于，所述机械臂（17）的内侧设置有防刮擦的泡沫层（18）。
6.根据权利要求1所述的一种多自由度拾取机构，其特征在于，所述滚轮（3）采用麦克纳姆轮，便于横向、斜向以及转弯的多功能行走。
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