CN110815162A

CN110815162A - 一种搭载机械臂的智能车抓取机构

Info

Publication number: CN110815162A
Application number: CN201911042066.6A
Authority: CN
Inventors: 刘玮; 厉冯鹏; 经成; 万益东
Original assignee: Yancheng Institute of Technology
Current assignee: Yancheng Institute of Technology
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明涉及机械抓取结构技术领域，且公开了一种搭载机械臂的智能车抓取机构，包括车体，所述车体的右侧面固定安装有视觉摄像头，所述车体的右侧面位于视觉摄像头的下方固定安装有红外传感器，所述车体内腔的正面固定安装有减速电机，所述减速电机的输出端固定安装有动力连接齿轮，所述车体的正面活动安装有拉动轮，所述拉动轮的外表面啮合传动连接有履带。该搭载机械臂的智能车抓取机构，通过红外传感器以及视觉摄像头以及距离传感器的配合可以保证该装置可以进行自动抓取物体，通过设置第一丝杆以及第三齿轮和第四齿轮的配合使得第一机械臂杆的自由度更大进而保证该装置在使用的过程中对物体的抓取更加的简单。

Description

一种搭载机械臂的智能车抓取机构

技术领域

本发明涉及机械抓取结构技术领域，具体为一种搭载机械臂的智能车抓取机构。

背景技术

械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影，尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。

目前使用的机械手臂的抓取机构结构比较复杂，而且在使用的过程中机械手臂的自由度不够，同时在使用的过程中容易由于自由度不够导致很多动作无法进行更好的实现进而使得在进行控制的时候比较麻烦，而且在使用的过程中可能会因为抓取机构的抓取力不够或者抓取力过大导致物体的抓取效果不好。

发明内容

本发明提供了一种搭载机械臂的智能车抓取机构，具备自由度大，抓取效果好，可进行自动抓取的优点，解决了以上背景技术中提到的问题。

本发明提供如下技术方案：一种搭载机械臂的智能车抓取机构，包括车体，所述车体的右侧面固定安装有视觉摄像头，所述车体的右侧面位于视觉摄像头的下方固定安装有红外传感器，所述车体内腔的正面固定安装有减速电机，所述减速电机的输出端固定安装有动力连接齿轮，所述车体的正面活动安装有拉动轮，所述拉动轮的外表面啮合传动连接有履带，所述动力连接齿轮的外表面与履带的内侧面啮合连接，所述车体内腔的正面位于减速电机的下方固定安装有控制装置，所述车体的顶部固定安装有放置台，所述车体的顶部位于放置台的右侧固定安装有安装座，所述安装座内腔的正面固定安装有第一微型电机，所述第一微型电机的输出端固定安装有第一齿轮，所述安装座的顶部活动安装有活动座，所述活动座的底部固定安装有第二齿轮，所述第一齿轮的外表面与第二齿轮的外表面啮合传动连接，所述活动座的顶部固定安装有支撑板，所述支撑板的顶部固定安装有第一安装室，所述第一安装室的左侧面固定安装有第二微型电机，所述第二微型电机的输出端延伸至第一安装室的内部且固定连接有第一丝杆，所述第一安装室内腔的正面位于第一丝杆的上方螺纹安装有第三齿轮，所述第一安装室内腔的正面位于第三齿轮的侧面活动安装有与第三齿轮的外表面啮合传动连接的第四齿轮，所述第四齿轮的外表面固定连接有第一机械臂杆，所述第一机械臂杆的顶部固定安装有第二安装室，所述第二安装室的底部固定安装有半齿轮，所述第二安装室内腔的正面位于半齿轮的上方活动安装有与半齿轮的外表面啮合传动连接的第五齿轮，所述第二安装室的顶部活动安装有第二机械臂杆，所述第二机械臂杆的内部活动安装有转轴，所述转轴的外表面固定套装有第六齿轮，所述第二机械臂杆的正面固定安装有第三微型电机且第三微型电机的输出端与转轴的外表面固定连接。

优选的，所述第二机械臂杆的顶部固定安装有第三安装室，所述第三安装室内腔的正面固定安装有第四微型电机，所述第四微型电机的输出端固定安装有第七齿轮，所述第三安装室的顶部活动安装有转动座，所述转动座位于第三安装室内部的一端固定连接有连接轴，所述连接轴的外表面套装有与第七齿轮相啮合的第八齿轮。

优选的，所述转动座的外表面固定安装有第四安装室，所述第四安装室的内部固定安装有第五微型电机，所述第五微型电机的输出端固定连接有第二丝杆，所述第四安装室的内部活动安装有与第二丝杆的外表面啮合传动连接的第九齿轮，所述第九齿轮的外表面固定安装有第一连接杆，所述第四安装室的内部活动安装有第二连接杆，所述第一连接杆位于第四安装室外侧的一端活动连接有抓手，所述第二连接杆位于第四安装室外侧的一端与抓手的侧面活动连接，所述抓手的内侧面固定连接有薄膜压力传感器。

优选的，所述控制装置与薄膜压力传感器以及第五微型电机之间为电性连接。

优选的，所述控制装置与视觉摄像头以及红外传感器之间为电性连接。

优选的，所述第三安装室的侧面固定安装有距离传感器，所述距离传感器的数量为两个。

优选的，所述第九齿轮、第一连接杆、第二连接杆以及抓手的数量均为两个。

本发明具备以下有益效果：

1、该搭载机械臂的智能车抓取机构，通过红外传感器以及视觉摄像头以及距离传感器的配合可以保证该装置可以进行自动抓取物体，通过设置第一丝杆以及第三齿轮和第四齿轮的配合使得第一机械臂杆的自由度更大进而保证该装置在使用的过程中对物体的抓取更加的简单。

2、该搭载机械臂的智能车抓取机构，通过设置第一微型电机和第一齿轮和第二齿轮以及活动座的配合使得该装置在使用的过程中能够保证该装置的机械臂能够进行自由旋转进而在抓取物体时无需车体进行转动，通过设置第八齿轮和第七齿轮的配合可以使得抓手可以进行旋转抓取。

3、该搭载机械臂的智能车抓取机构，通过设置第五微型电机和第二丝杆以及第九齿轮和第一连接杆以及第二连接杆的配合使得抓手能够进行大幅度的抓取，通过薄膜压力传感器可以检测抓手对物体的抓取压力进而使得该装置不会将物体压坏。

附图说明

图1为本发明结构剖视图；

图2为本发明结构图1中A处放大图；

图3为本发明结构图1中B处放大图；

图4为本发明部分结构正视图。

图中：1、车体；2、红外传感器；3、视觉摄像头；4、减速电机；5、安装座；6、第二齿轮；7、活动座；8、支撑板；9、第八齿轮；10、第七齿轮；11、连接轴；12、转动座；13、第四安装室；14、第三安装室；15、距离传感器；16、第二机械臂杆；17、第六齿轮；18、第五齿轮；19、半齿轮；20、第二安装室；21、第一机械臂杆；22、第一齿轮；23、第一微型电机；24、放置台；25、动力连接齿轮；26、拉动轮；27、履带；28、控制装置；29、薄膜压力传感器；30、抓手；31、第三微型电机；32、第二连接杆；33、第四微型电机；34、第五微型电机；35、第二丝杆；36、第九齿轮；37、第一连接杆；38、第四齿轮；39、第三齿轮；40、第二微型电机；41、第一丝杆；42、第一安装室；43、转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例中的附图：图中不同种类的剖面线不是按照国标进行标注的，也不对元件的材料进行要求，是对图中元件的剖视图进行区分。

请参阅图1-4，一种搭载机械臂的智能车抓取机构，包括车体1，车体1的右侧面固定安装有视觉摄像头3，车体1的右侧面位于视觉摄像头3的下方固定安装有红外传感器2，车体1内腔的正面固定安装有减速电机4，减速电机4的输出端固定安装有动力连接齿轮25，车体1的正面活动安装有拉动轮26，拉动轮26的外表面啮合传动连接有履带27，动力连接齿轮25的外表面与履带27的内侧面啮合连接，车体1内腔的正面位于减速电机4的下方固定安装有控制装置28，控制装置28与视觉摄像头3以及红外传感器2之间为电性连接，通过红外传感器2以及视觉摄像头3以及距离传感器15的配合可以保证该装置可以进行自动抓取物体，车体1的顶部固定安装有放置台24，车体1的顶部位于放置台24的右侧固定安装有安装座5，安装座5内腔的正面固定安装有第一微型电机23，第一微型电机23的输出端固定安装有第一齿轮22，安装座5的顶部活动安装有活动座7，活动座7的底部固定安装有第二齿轮6，第一齿轮22的外表面与第二齿轮6的外表面啮合传动连接，通过设置第一微型电机23和第一齿轮22和第二齿轮6以及活动座7的配合使得该装置在使用的过程中能够保证该装置的机械臂能够进行自由旋转进而在抓取物体时无需车体进行转动，活动座7的顶部固定安装有支撑板8，支撑板8的顶部固定安装有第一安装室42，第一安装室42的左侧面固定安装有第二微型电机40，第二微型电机40的输出端延伸至第一安装室42的内部且固定连接有第一丝杆41，第一安装室42内腔的正面位于第一丝杆41的上方螺纹安装有第三齿轮39，第一安装室42内腔的正面位于第三齿轮39的侧面活动安装有与第三齿轮39的外表面啮合传动连接的第四齿轮38，第四齿轮38的外表面固定连接有第一机械臂杆21，通过设置第一丝杆41以及第三齿轮39和第四齿轮38的配合使得第一机械臂杆21的自由度更大进而保证该装置在使用的过程中对物体的抓取更加的简单，第一机械臂杆21的顶部固定安装有第二安装室20，第二安装室20的底部固定安装有半齿轮19，第二安装室20内腔的正面位于半齿轮19的上方活动安装有与半齿轮19的外表面啮合传动连接的第五齿轮18，第二安装室20的顶部活动安装有第二机械臂杆16，第二机械臂杆16的内部活动安装有转轴43，转轴43的外表面固定套装有第六齿轮17，第二机械臂杆16的正面固定安装有第三微型电机31且第三微型电机31的输出端与转轴43的外表面固定连接，第二机械臂杆16的顶部固定安装有第三安装室14，第三安装室14的侧面固定安装有距离传感器15，距离传感器15的数量为两个，第三安装室14内腔的正面固定安装有第四微型电机33，第四微型电机33的输出端固定安装有第七齿轮10，第三安装室14的顶部活动安装有转动座12，转动座12位于第三安装室14内部的一端固定连接有连接轴11，连接轴11的外表面套装有与第七齿轮10相啮合的第八齿轮9，，通过设置第八齿轮9和第七齿轮10的配合可以使得抓手30可以进行旋转抓取，转动座12的外表面固定安装有第四安装室13，第四安装室13的内部固定安装有第五微型电机34，第五微型电机34的输出端固定连接有第二丝杆35，第四安装室13的内部活动安装有与第二丝杆35的外表面啮合传动连接的第九齿轮36，第九齿轮36的外表面固定安装有第一连接杆37，第四安装室13的内部活动安装有第二连接杆32，第一连接杆37位于第四安装室13外侧的一端活动连接有抓手30，第二连接杆32位于第四安装室13外侧的一端与抓手30的侧面活动连接，第九齿轮36、第一连接杆37、第二连接杆32以及抓手30的数量均为两个，抓手30的内侧面固定连接有薄膜压力传感器29，控制装置28与薄膜压力传感器29以及第五微型电机34之间为电性连接，通过设置第五微型电机34和第二丝杆35以及第九齿轮36和第一连接杆37以及第二连接杆32的配合使得抓手30能够进行大幅度的抓取，通过薄膜压力传感器29可以检测抓手30对物体的抓取压力进而使得该装置不会将物体压坏。

工作原理，在进行使用的过程中减速电机4带动动力连接齿轮25进行转动进而使得履带27在拉动轮26之间进行转动，此时视觉摄像头3以及红外传感器2可以对车体的位置进行检测，此时第一微型电机23带动第一齿轮22带动第二齿轮6进行转动进而带动支撑板8进行转动，进而使得机构进行平面转动，第二微型电机40的转动带动第一丝杆41进行转动进而使得第三齿轮39进行转动，第三齿轮39带动第四齿轮38进行转动进而使得第一机械臂杆21进行角度的变化，第三微型电机31进行转动进而通过转轴43带动第六齿轮17进行转动进而通过与第五齿轮18的啮合进而使得第二机械臂杆16的倾斜度进行变化，此时第五齿轮18作用在半齿轮19上进而保证力矩够大，当抓手需要进行纵向的转动时，第四微型电机33通过第七齿轮10带动第八齿轮9进行转动进而通过连接轴11带动转动座12进行转动进而使得第四安装室13进行转动，当需要进行抓取时，第五微型电机34带动第二丝杆35进行转动进而使得第九齿轮36进行转动进而使得两个第一连接杆37向内侧倾斜，此时第二连接杆32同时进行倾斜进而使得两个抓手30向内侧移动进而将物体抓住，此时薄膜压力传感器29对抓取力进行感应，进而保证两个抓手30之间的抓取力。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种搭载机械臂的智能车抓取机构，包括车体（1），其特征在于：所述车体（1）的右侧面固定安装有视觉摄像头（3），所述车体（1）的右侧面位于视觉摄像头（3）的下方固定安装有红外传感器（2），所述车体（1）内腔的正面固定安装有减速电机（4），所述减速电机（4）的输出端固定安装有动力连接齿轮（25），所述车体（1）的正面活动安装有拉动轮（26），所述拉动轮（26）的外表面啮合传动连接有履带（27），所述动力连接齿轮（25）的外表面与履带（27）的内侧面啮合连接，所述车体（1）内腔的正面位于减速电机（4）的下方固定安装有控制装置（28），所述车体（1）的顶部固定安装有放置台（24），所述车体（1）的顶部位于放置台（24）的右侧固定安装有安装座（5），所述安装座（5）内腔的正面固定安装有第一微型电机（23），所述第一微型电机（23）的输出端固定安装有第一齿轮（22），所述安装座（5）的顶部活动安装有活动座（7），所述活动座（7）的底部固定安装有第二齿轮（6），所述第一齿轮（22）的外表面与第二齿轮（6）的外表面啮合传动连接，所述活动座（7）的顶部固定安装有支撑板（8），所述支撑板（8）的顶部固定安装有第一安装室（42），所述第一安装室（42）的左侧面固定安装有第二微型电机（40），所述第二微型电机（40）的输出端延伸至第一安装室（42）的内部且固定连接有第一丝杆（41），所述第一安装室（42）内腔的正面位于第一丝杆（41）的上方螺纹安装有第三齿轮（39），所述第一安装室（42）内腔的正面位于第三齿轮（39）的侧面活动安装有与第三齿轮（39）的外表面啮合传动连接的第四齿轮（38），所述第四齿轮（38）的外表面固定连接有第一机械臂杆（21），所述第一机械臂杆（21）的顶部固定安装有第二安装室（20），所述第二安装室（20）的底部固定安装有半齿轮（19），所述第二安装室（20）内腔的正面位于半齿轮（19）的上方活动安装有与半齿轮（19）的外表面啮合传动连接的第五齿轮（18），所述第二安装室（20）的顶部活动安装有第二机械臂杆（16），所述第二机械臂杆（16）的内部活动安装有转轴（43），所述转轴（43）的外表面固定套装有第六齿轮（17），所述第二机械臂杆（16）的正面固定安装有第三微型电机（31）且第三微型电机（31）的输出端与转轴（43）的外表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种搭载机械臂的智能车抓取机构，其特征在于：所述第二机械臂杆（16）的顶部固定安装有第三安装室（14），所述第三安装室（14）内腔的正面固定安装有第四微型电机（33），所述第四微型电机（33）的输出端固定安装有第七齿轮（10），所述第三安装室（14）的顶部活动安装有转动座（12），所述转动座（12）位于第三安装室（14）内部的一端固定连接有连接轴（11），所述连接轴（11）的外表面套装有与第七齿轮（10）相啮合的第八齿轮（9）。

3.根据权利要求2所述的一种搭载机械臂的智能车抓取机构，其特征在于：所述转动座（12）的外表面固定安装有第四安装室（13），所述第四安装室（13）的内部固定安装有第五微型电机（34），所述第五微型电机（34）的输出端固定连接有第二丝杆（35），所述第四安装室（13）的内部活动安装有与第二丝杆（35）的外表面啮合传动连接的第九齿轮（36），所述第九齿轮（36）的外表面固定安装有第一连接杆（37），所述第四安装室（13）的内部活动安装有第二连接杆（32），所述第一连接杆（37）位于第四安装室（13）外侧的一端活动连接有抓手（30），所述第二连接杆（32）位于第四安装室（13）外侧的一端与抓手（30）的侧面活动连接，所述抓手（30）的内侧面固定连接有薄膜压力传感器（29）。

4.根据权利要求3所述的一种搭载机械臂的智能车抓取机构，其特征在于：所述控制装置（28）与薄膜压力传感器（29）以及第五微型电机（34）之间为电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种搭载机械臂的智能车抓取机构，其特征在于：所述控制装置（28）与视觉摄像头（3）以及红外传感器（2）之间为电性连接。

6.根据权利要求2所述的一种搭载机械臂的智能车抓取机构，其特征在于：所述第三安装室（14）的侧面固定安装有距离传感器（15），所述距离传感器（15）的数量为两个。

7.根据权利要求3所述的一种搭载机械臂的智能车抓取机构，其特征在于：所述第九齿轮（36）、第一连接杆（37）、第二连接杆（32）以及抓手（30）的数量均为两个。