CN108994862A - 一种尺寸可调换挡机械手 - Google Patents

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陈刚
吴俊�
陈守宝
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G21/00—Mechanical apparatus for control of a series of operations, i.e. programme control, e.g. involving a set of cams

Abstract

本发明提供了一种尺寸可调换挡机械手，包括基座、两个直线驱动装置、连杆机构、手杆、换挡手柄卡爪；手杆包括水平调节机构和竖直调节机构，水平调节机构可以调整水平长度，竖直调节机构可以调整竖直长度；换挡手柄卡爪设置于竖直调节机构上；两个直线驱动装置设置于基座上且输出轴平行设置，直线驱动装置的驱动轴可以同向运动，也可以反向运动；连杆机构包括若干连杆，其中两个输入连杆末端分别与两个直线驱动装置的输出轴转动连接，两个输入杆前端分别与手杆的一点转动连接，转动连杆的末端转动连接于基座上，转动连杆前端与固定连杆末端连接，固定连杆前端与手杆固定连接。

Description

一种尺寸可调换挡机械手
技术领域
本发明涉及一种自动驾驶装置技术，特别是一种尺寸可调换挡机械手。
背景技术
换挡机械手作为驾驶机器人的一部分，与驾驶机器人的驾驶机械腿等操纵机构一起连接于基座，通过协调控制能代替人类驾驶员完成车辆驾驶操纵。
专利申请号200410065844.0，名称为“汽车试验用气电混合式驾驶机器人”，公开了由东南大学设计的一种七连杆双自由度闭链换档机械手。其将气缸作为驱动装置来实现换挡动作，优点是换挡力大，响应快，缺点是结构复杂，系统的密闭性要求高，难以进行长时间的换挡操作。专利申请号201110264354.3，名称为“一种汽车试验用换挡机械手”，公开了一种汽车试验用换挡机械手，采用电机作为驱动转置，通过选档电机和挂挡电机与相应减速器相连来分别实现选档和挂挡动作，优点是可实现挂挡和换挡动作的解耦，控制方便，缺点是结构复杂，与减速器连接响应较慢，设备成本较高。
发明内容
本发明提供了一种尺寸可调换挡机械手，通过调节换挡机械手尺寸，可以实现对不同型号车辆的换挡操作。
实现本发明目的的技术方案为：一种尺寸可调换挡机械手，包括基座、两个直线驱动装置、连杆机构、手杆、换挡手柄卡爪；手杆包括水平调节机构和竖直调节机构，水平调节机构可以调整水平长度，竖直调节机构可以调整竖直长度；换挡手柄卡爪设置于竖直调节机构上；两个直线驱动装置设置于基座上且输出轴平行设置，直线驱动装置的驱动轴可以同向运动，也可以反向运动；连杆机构包括若干连杆，其中两个输入连杆末端分别与两个直线驱动装置的输出轴转动连接，两个输入杆前端分别与手杆的一点转动连接，转动连杆的末端转动连接于基座上，转动连杆前端与固定连杆末端连接，固定连杆前端与手杆固定连接。
采用上述街携手，水平调节机构包括水平固定杆，水平调节杆、快拆管夹，水平固定杆末端与固定连杆前端固定连接，水平固定杆前端为圆筒形，水平调节杆伸入水平固定杆的圆筒内，快拆管夹设置于水平固定杆前端开口处；竖直调节机构包括垂直固定套管、垂直调节杆、快拆管夹，其中垂直固定套管固定于水平调节杆前端，垂直固定套管前端设置环形套，垂直调节杆伸入环形套内，快拆管夹设置环形套处。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)本发明具有适用性好、易于实现控制的优点；(2)换挡机械手的手杆为可调结构，可适应不同驾驶室内、不同位置的车辆变速杆；(3)与气动及液压驱动相比，利用直线电机作为其驱动装置，不仅能够实现简单控制，还能避免泄漏的问题。
下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是本发明的运动机构简图。
图2是本发明整体结构示意图。
图3是本发明俯视结构示意图。
图4为本发明手杆整体结构示意图。
图5为本发明水平固定杆、水平调节杆以及快拆管夹装配爆炸示意图。
图6为本发明垂直固定套管、垂直调节杆、快拆管夹、垂直限位螺钉装配爆炸示意图。
具体实施方式
结合图1、图2、图3，一种尺寸可调换挡机械手，包括基座1、两个直线驱动装置2、连杆机构3、手杆4、换挡手柄卡爪5。手杆4包括水平调节机构和竖直调节机构，水平调节机构可以调整水平长度，竖直调节机构可以调整竖直长度；换挡手柄卡爪5设置于竖直调节机构上；两个直线驱动装置2设置于基座1上且输出轴平行设置，直线驱动装置2的驱动轴可以同向运动，也可以反向运动；连杆机构3包括若干连杆，其中两个输入连杆末端分别与两个直线驱动装置2的输出轴转动连接，两个输入杆前端分别与手杆4的一点转动连接，转动连杆的末端转动连接于基座1上，转动连杆前端与固定连杆末端连接，固定连杆前端与手杆4固定连接。
结合图4至图6，水平调节机构包括水平固定杆6，水平调节杆7、快拆管夹10，其中水平固定杆6末端与固定连杆前端固定连接，水平固定杆6前端为圆筒形，水平调节杆7伸入水平固定杆6的圆筒内，快拆管夹10设置于水平固定杆6前端开口处；竖直调节机构包括垂直固定套管8、垂直调节杆9、快拆管夹10，其中垂直固定套管8固定于水平调节杆7前端，垂直固定套管8前端设置环形套，垂直调节杆9伸入环形套内，快拆管夹10设置环形套处。垂直调节杆9上端设置垂直限位螺钉11，该垂直限位螺钉11的直径大于环形套的内径。
将水平固定杆7上的快拆管夹10松开，可调节水平调节杆7与水平固定杆6的接合长度，从而调节换挡手柄卡爪5相对基座1的前后距离，将快拆管夹10锁紧，水平调节杆与水平固定杆固定在一起。
将垂直固定套管上的快拆管夹松开，可以调节垂直调节杆与垂直固定套管的接触位置，从而调节换挡手柄卡爪相对基座的垂直距离，将快拆管夹锁紧，垂直调节杆与垂直固定套管固定在一起。
通过同时控制两直线驱动装置可实现换挡动作。两直线驱动装置向同方向移动时，可以带动换挡手柄卡爪实现选挡操作，两直线驱动装置向相反方向移动时，可以带动换挡手柄卡爪实现挂挡操作。

Claims (3)

1.一种尺寸可调换挡机械手，其特征在于，包括基座(1)、两个直线驱动装置(2)、连杆机构(3)、手杆(4)、换挡手柄卡爪(5)；其中
手杆(4)包括水平调节机构和竖直调节机构，
水平调节机构可以调整水平长度，
竖直调节机构可以调整竖直长度；
换挡手柄卡爪(5)设置于竖直调节机构上；
两个直线驱动装置(2)设置于基座(1)上且输出轴平行设置，
直线驱动装置(2)的驱动轴可以同向运动，也可以反向运动；
连杆机构(3)包括若干连杆，其中
两个输入连杆末端分别与两个直线驱动装置(2)的输出轴转动连接，
两个输入杆前端分别与手杆(4)的一点转动连接，
转动连杆的末端转动连接于基座(1)上，
转动连杆前端与固定连杆末端连接，
固定连杆前端与手杆(4)固定连接。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，水平调节机构包括水平固定杆(6)，水平调节杆(7)、快拆管夹(10)，其中
水平固定杆(6)末端与固定连杆前端固定连接，
水平固定杆(6)前端为圆筒形，
水平调节杆(7)伸入水平固定杆(6)的圆筒内，
快拆管夹(10)设置于水平固定杆(6)前端开口处；
竖直调节机构包括垂直固定套管(8)、垂直调节杆(9)、快拆管夹(10)，其中
垂直固定套管(8)固定于水平调节杆(7)前端，
垂直固定套管(8)前端设置环形套，
垂直调节杆(9)伸入环形套内，
快拆管夹(10)设置环形套处。
3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，垂直调节杆(9)上端设置垂直限位螺钉(11)，该垂直限位螺钉(11)的直径大于环形套的内径。
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