CN111496763B - 一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能机器人技术领域，并具体公开了一种基于十字滑移台的多自由度旋转夹取机械爪装置，所述基于十字滑移台的多自由度旋转夹取机械爪装置包括十字滑移平台、回转支承机构、双垂直机械爪、激光测距模块、全向移动底盘和控制组件。所述激光测距模块连接于所述双垂直机械爪，所述双垂直机械爪连接于所述回转支承机构，所述回转支承机构连接于所述十字滑移平台，所述十字滑移平台连接于所述全向移动底盘。本发明可以实现诸如货架货物的任意夹取，有助于提升夹取灵敏度以及精确度，实现夹取空间利用率的最大化。

Description

一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置

技术领域

本发明属于智能机器人领域，更具体地，涉及一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置。

背景技术

机器人技术综合了机械结构、微电子和计算机、自动控制和驱动、传感和信息处理以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是典型的光机电一体化技术。随着传感器、人工智能、控制理论和方法的不断发展，机器人技术取得了突飞猛进的进步，其应用领域在不断地扩大，概念也在不断地拓展，不再局限于搬运、焊接以及大批量作业的工业机器人，人类已经研制成功或正在研制用于危险环境作业、海洋资源探测、核能利用、军事侦察以及空间探测中的特种机器人。

现有的机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，可自行加工制造工业机器人的关键元器件，但在技术水平上可靠性低，应用领域窄，生产线系统技术不高。

目前已有的机器人手爪机械结构较为单一且稳定性欠佳；出力大小受其传动方式的制约，负载能力较差；活动范围小，机械爪灵活度不高；机构总体质量大，驱动元件多，控制难度高且精度较差。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置，其目的在于，通过全向移动底盘、十字滑移台、回转支承机构、双垂直机械爪的相互配合，克服空间对机构运动的限制，提高了其移动和空间切换能力，提升活动范围及控制精度，降低控制难度。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置，包括：十字滑移台、回转支承机构、双垂直机械爪、激光测距模块和全向移动底盘；

所述十字滑移台设于所述全向移动底盘上，所述全向移动底盘携带所述十字滑移台进行全向移动；

所述回转支承机构设于所述十字滑移台上，所述十字滑移台带动所述回转支承机构进行X、Y方向上的移动；

所述双垂直机械爪设于所述回转支承机构上，所述回转支承机构带动所述双垂直机械爪进行绕Z轴的回转运动；所述双垂直机械爪包括两个朝向互不干涉的机械爪，用于实现两个方向互不干涉的抓取动作；

所述激光测距模块搭载于所述双垂直机械爪上，用于检测目标到所述双垂直机械爪的距离，当目标进入预设距离内时，所述激光测距模块发出触发信号，从而触发所述双垂直机械爪抓取目标。

进一步地，所述十字滑移台包括横向滑移台和纵向滑移台；

所述横向滑移台包括第一直线导轨模块、第一同步带模组、第一固定铝架；

所述第一直线导轨模块包括第一滑块以及横向设置的第一直线导轨，所述第一滑块沿所述第一直线导轨滑动；

所述第一同步带模组包括第一同步带、第一同步带轮、第一同步带驱动电机，所述第一同步带驱动电机和所述第一同步带轮连接，用于驱动所述第一同步带轮的转动，从而带动所述第一同步带的运动；所述第一同步带的运动方向与所述第一滑块的运动方向平行；

所述回转支承机构设于所述第一滑块上，且与所述第一同步带固定连接，以在所述第一同步带的驱动下随所述第一滑块一同沿所述第一直线导轨横向运动。

进一步地，所述纵向滑移台包括第二直线导轨模块、第二同步带模组、第二固定铝架；

所述第二直线导轨模块包括第二滑块以及纵向设置的第二直线导轨，所述第二滑块沿所述第二直线导轨滑动；

所述第二同步带模组包括第二同步带、第二同步带轮、第二同步带驱动电机，所述第二同步带驱动电机和所述第二同步带轮连接，用于驱动所述第二同步带轮的转动，从而带动所述第二同步带的运动；所述第二同步带的运动方向与所述第二滑块的运动方向平行；

所述横向滑移台设于所述第二滑块上，且与所述第二同步带固定连接，以在所述第二同步带的驱动下随所述第二滑块一同沿所述第二直线导轨纵向运动。

进一步地，所述回转支承机构包括电机驱动模块、回转支承绝对式编码器、法兰齿轮模组和旋转台底垫；

所述电机驱动模块包括小齿轮、回转支承驱动电机、电机安装板；所述法兰齿轮模组包括交叉滚子轴承和外圈齿轮；

所述交叉滚子轴承嵌套于所述外圈齿轮内部，且所述交叉滚子轴承的外圈固定在所述旋转台底垫上；所述电机安装板固定于所述交叉滚子轴承的内圈上；所述回转支承驱动电机和所述回转支承绝对式编码器设于所述电机安装板上；所述回转支承驱动电机、所述回转支承绝对式编码器分别和所述小齿轮相连接；所述小齿轮与所述外圈齿轮啮合，当所述回转支承驱动电机驱动所述小齿轮转动时，带动所述电机安装板随所述交叉滚子轴承的内圈一同转动，此时所述回转支承绝对式编码器采集所述小齿轮的转动信息。

进一步地，所述小齿轮有两个，对称分布于所述外圈齿轮两侧；所述回转支承驱动电机、所述回转支承绝对式编码器各连接一个所述小齿轮。

进一步地，所述双垂直机械爪包括：机械爪安装座、悬臂、横向水平机械爪手爪和纵向垂直机械爪手爪；

所述悬臂通过所述机械爪安装座固定于所述电机安装板上；所述悬臂碳管两端分别装设所述横向水平机械爪手爪和所述纵向垂直机械爪手爪；

所述横向水平机械爪手爪和所述纵向垂直机械爪手爪均分别包括伸缩气缸、电磁阀、气源、气管、机械爪底座、连杆手爪；所述连杆手爪通过所述机械爪底座安装于所述悬臂上；所述电磁阀通过所述气管连接于所述气源和所述伸缩气缸之间，所述伸缩气缸与所述连杆手爪连接，从而控制所述连杆手爪的开合。

进一步地，所述横向水平机械爪手爪和所述纵向垂直机械爪手爪均还分别包括第三滑块和第三直线导轨；

所述伸缩气缸、所述第三直线导轨固定于所述机械爪底座上，所述第三滑块沿所述第三直线导轨滑动；

所述连杆手爪包括移动连杆、传动连杆、夹爪连杆与压板连杆；所述夹爪连杆具有第一枢接点和第二枢接点；

所述移动连杆固定于所述第三滑块上；两个传动连杆的一端分别枢接在所述移动连杆两端，两个传动连杆的另一端分别枢接在两个所述夹爪连杆的第一枢接点上；所述压板连杆两端各通过一个枢接轴固定在所述机械爪底座上，两个所述夹爪连杆的第二枢接点各与一个所述枢接轴枢接；

所述伸缩气缸的活塞杆与所述移动连杆或所述第三滑块固连，以带动所述移动连杆沿所述第三直线导轨实现往返的直线运动；所述移动连杆带动两个所述传动连杆转动，两个所述传动连杆分别带动各自对应的所述夹爪连杆绕相应的所述第二枢接点旋转，从而实现两个所述夹爪连杆的闭合与张开。

进一步地，还包括控制组件、驱动电机和光电编码器；所述十字滑移台、所述回转支承机构均通过各自的所述驱动电机进行运动控制，所述控制组件用于向各所述驱动电机发送运动指令；各所述驱动电机均采用所述光电编码器进行运动检测，所述光电编码器还用于将检测到的对应的驱动电机的当前运动信息传输给所述控制组件，进行闭环控制。

总体而言，本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具有以下有益效果：

(1)本发明使用十字滑移台实现机械爪在X轴方向的滑移和Y轴方向的滑移，使用回转支承实现机械爪Z轴方向旋转，使得单一的机械爪能够实现X轴和Y轴方向的双自由度滑移以及Z轴方向的第三自由度旋转，在机械爪整体快速移动的基础之上保证机构夹取的精确性和稳定性。

(2)通过双垂直机械爪实现两个方向互不干涉的抓取动作，可在不移动底盘的前提下，完成同时对两物体垂直侧面的抓持，运输效率高。

(3)十字滑移台、回转支承机构和全向移动底盘的组合，运动过程灵活，路径规划简单，可实现空间利用率最大化。

(4)十字滑移台和回转支承机构的运动方向不同，因此互不干涉，可同时实现对两物体抓取时的精准定位，精度高且工作状态稳定。

(5)将横向水平机械爪手爪和纵向垂直机械爪手爪设为通过连杆联动的机构，可以利用连杆的机械死点保证即使结构有轻微形变或颤动也处于夹紧的状态。

(7)机械爪夹取的触发方案为，通过激光测距模块采集距离信息，当距离信息小于给定阈值时装置启动夹取，激光测距模块体积小，响应快，精度高，使得本发明总质量大大减轻，数据处理迅速，灵敏度高。

(8)机械爪的夹取方案为气缸启动夹取，在快速移动的基础之上保证了夹取功能的稳定性，同时其较高的容错能力大大提高了装置的可控性和移动精度。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式提供的，基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置结构示意图。

图2是横向滑移台示意图。

图3是纵向滑移台示意图。

图4是回转支承机构示意图。

图5是双垂直机械爪示意图。

图6是横向水平机械爪手爪示意图。

图7是全向移动底盘示意图。

图8是激光测距模块示意图。

图9是静止物架示意图。

图10是图2中回转支承机构与第一同步带的固连结构分解图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-十字滑移台，2-回转支承机构，3-双垂直机械爪，4-全向移动底盘， 5-1-第一直线导轨，5-2-第二直线导轨，6-1-第一滑块，6-2-第二滑块，7-1- 第一同步带驱动电机，7-2-第二同步带驱动电机，8-1-第一同步带，8-2-第二同步带，9-1-第一同步带轮，9-2-第二同步带轮，10-旋转台底垫，11-内环法兰，12-支撑座法兰，13-外圈齿轮，14-电机安装板，15-回转支承绝对式编码器，16-回转支承驱动电机，17-小齿轮，18-机械爪安装座，19-悬臂， 20-横向水平机械爪手爪，21-纵向垂直机械爪手爪，22-机械爪底座，23-连杆手爪，24-伸缩气缸，25-滑块和直线导轨，26-麦克纳姆轮组，27-铝架底盘，28-起落架，29-十字正交码盘，30-激光测距模块，31-静止物架，32- 第一固定铝架，33-第二固定铝架，34-1-第一同步带连接压板，34-2-第二同步带连接压板，35-移动连杆、36-传动连杆、37-夹爪连杆，38-压板连杆， 39-电机安装座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1至图10，本发明较佳实施方式提供的基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置结构示意图。所述基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置通过电机驱动麦克纳姆轮、同步带模组和回转支承机构，从而带动上层双垂直机械爪手爪在X轴、Y轴方向上的滑移和Z轴方向上的旋转运动。此外，所述基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置采用伸缩气缸带动连杆手爪，由此实现本发明快速准确的夹取过程。同时，本发明采用编码器实现速度反馈，由此实现机械爪运动过程中的速度检测，通过改变电压高低来调整电机转速，实现了本发明稳定快速的运动过程。

如图1所示，所述基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置包括十字滑移台1、回转支承机构2、双垂直机械爪3、全向移动底盘4。所述十字滑移台1固定在所述全向移动底盘4上，所述回转支承机构2安装在所述十字滑移台1上，能够沿横向滑移台实现自由滑移，所述双垂直机械爪3通过悬臂碳管安装于回转支承机构2。

所述十字滑移台1包括：横向滑移台、纵向滑移台。请参阅图2，所述横向滑移台包括：第一直线导轨模块、第一同步带模组、第一固定铝架32；所述第一直线导轨模块包括第一滑块6-1以及横向设置的第一直线导轨 5-1，所述第一滑块6-1沿所述第一直线导轨5-1滑动；所述第一同步带模组包括第一同步带8-1、第一同步带轮9-1、第一同步带驱动电机7-1，所述第一同步带驱动电机7-1和所述第一同步带轮9-1连接，用于驱动所述第一同步带轮9-1的转动，从而带动所述第一同步带8-1的运动；所述第一同步带8-1的运动方向与所述第一滑块6-1的运动方向平行；所述回转支承机构 2设于所述第一滑块6-1上，且与所述第一同步带8-1固定连接，以在所述第一同步带8-1的驱动下随所述第一滑块6-1一同沿所述第一直线导轨5-1 横向运动。第一同步带8-1与回转支承机构2的固连方式不限，粘接、铆接、螺栓连接、压接、卡扣连接等常规固定方式均可。优选地，如图10所示，本实施例中第一同步带8-1通过第一同步带连接压板34-1、第二同步带连接压板34-2配合夹紧后与回转支承机构2底部固定连接，从而使得第一同步带8-1能够带动回转支承机构2做直线运动。

请参阅图3，纵向滑移台同理。所述纵向滑移台包括第二直线导轨模块、第二同步带模组、第二固定铝架33；所述第二直线导轨模块包括第二滑块 6-2以及纵向设置的第二直线导轨5-2，所述第二滑块6-2沿所述第二直线导轨5-2滑动；所述第二同步带模组包括第二同步带8-2、第二同步带轮9-2、第二同步带驱动电机7-2，所述第二同步带驱动电机7-2和所述第二同步带轮9-2连接，用于驱动所述第二同步带轮9-2的转动，从而带动所述第二同步带8-2的运动；所述第二同步带8-2的运动方向与所述第二滑块6-2的运动方向平行；所述横向滑移台设于所述第二滑块6-2上，且与所述第二同步带8-2固定连接，以在所述第二同步带8-2的驱动下随所述第二滑块6-2一同沿所述第二直线导轨5-2纵向运动。

横向滑移台和纵向滑移台的正交安装，在所述同步带驱动电机7的驱动下能够实现所述回转支承机构2在X轴方向和Y轴方向上的自由滑移，提高了上层装置的运动空间。因为本实施例的全向移动底盘4优选为麦克纳姆轮四轮底盘，斜向跑动时，在垂直方向上的速度分量会减小，导致有效跑动速度下降。所述十字滑移台1将整车跑动和抓取机构的对齐动作分离，使得精细的对齐动作可以由十字滑移台1来完成，不需要通过操作底盘来实现，避免了空间对整体机构运动路径的限制，提高其灵活性和稳定性。

如图2、图4、图10所示，所述回转支承机构2包括：回转支承绝对式编码器15、回转支承驱动电机16、法兰齿轮模组(包括内环法兰11、交叉滚子轴承嵌套、支撑座法兰12、外圈齿轮13、电机安装板14和小齿轮 17、旋转台底垫10)。

所述电机安装板14固定在所述内环法兰11上；所述支撑座法兰12和所述的外圈齿轮13固定在所述旋转台底垫10上；所述支撑座法兰12与所述内环法兰11通过所述交叉滚子轴承的外圈和内圈连接，从而能够相对转动。由于所述支撑座法兰12与所述内环法兰11遮挡的缘故，所述交叉滚子轴承未图示。

所述回转支承驱动电机16和所述回转支承绝对式编码器15固定在所述电机安装板14上；所述回转支承驱动电机16、所述回转支承绝对式编码器15分别和小齿轮17相连接。在所述回转支承驱动电机16和所述回转支承绝对式编码器15的共同驱动控制下，能够实现所述回转支承机构2Z轴方向上的旋转，大大提高了装置整体的运动精度，即使是在X轴和Y轴方向均保持静止的情况下，机械爪也能实现圆周轨迹上的稳定运输，使得机械爪的运动更加灵活高效。

所述双垂直机械爪3包括：机械爪安装座18、悬臂19(本实施例优选为碳管)、横向水平机械爪手爪20、纵向垂直机械爪手爪21。所述机械爪安装座18用于所述法兰齿轮模组和所述悬臂19碳管的连接。

所述悬臂19通过所述机械爪安装座18固定于所述电机安装板14上。所述悬臂19碳管两端分别装设所述横向水平机械爪手爪20和所述纵向垂直机械爪手爪21。

所述横向水平机械爪手爪20和所述纵向垂直机械爪手爪21均分别包括伸缩气缸24、电磁阀、气源、气管、机械爪底座22、连杆手爪23。所述连杆手爪23通过所述机械爪底座22安装于所述悬臂19上。所述电磁阀通过所述气管连接于所述气源和所述伸缩气缸24之间，所述伸缩气缸24与所述连杆手爪23连接，从而控制所述连杆手爪23的开合。

所述横向水平机械爪手爪20和所述纵向垂直机械爪手爪21均还分别包括第三滑块和第三直线导轨25。所述伸缩气缸24、所述第三直线导轨25 固定于所述机械爪底座22上，所述第三滑块沿所述第三直线导轨25滑动。所述连杆手爪23包括移动连杆35、传动连杆36、夹爪连杆37与压板连杆 38。所述夹爪连杆37具有第一枢接点和第二枢接点。所述移动连杆35固定于所述第三滑块上。两个传动连杆36的一端分别枢接在所述移动连杆35 两端，两个传动连杆36的另一端分别枢接在两个所述夹爪连杆37的第一枢接点上。所述压板连杆38两端各通过一个枢接轴固定在所述机械爪底座 22上，两个所述夹爪连杆37的第二枢接点各与一个所述枢接轴枢接。

所述伸缩气缸24的活塞杆与所述移动连杆35或所述第三滑块固连，以带动所述移动连杆35沿所述第三直线导轨25实现往返的直线运动。所述移动连杆35带动两个所述传动连杆36转动，两个所述传动连杆36分别带动各自对应的所述夹爪连杆37绕相应的所述第二枢接点旋转，从而实现两个所述夹爪连杆37的闭合与张开。

本发明中机械爪手爪特有的双垂直结构，使得本发明可在不移动底盘的前提下，完成同时对两物体垂直侧面的抓持。在保证稳定性的同时，大大提高运输效率。

以下以静止物架的抓取移动为例对所述基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置进行进一步的详细说明。

由于所述静止物架31形状规则且结构简单，考虑到本发明优选实施例中的全向移动底盘4为麦克纳姆轮四轮底盘，由铝架底盘27为框架以及麦克纳姆轮组26为轮系共同组成，并通过十字正交码盘29实现跑动定位，斜向跑动时，在垂直方向上的速度分量会减小，导致有效跑动速度下降。所以在抓取物架时，尽量避免让整车的底盘移动来对齐抓取机构和物架。

同时，所述十字滑移台1巧妙地分离了整车跑动和抓取机构的对齐动作，使得精细的对齐动作可以由所述十字滑移台1来完成，不需要底盘变向实现。在对齐物架的过程中，考虑到X、Y两个自由度：X平移自由度是控制抓取机构左右移动与物架对齐的自由度，Y平移自由度主要控制在抓取时抓取机构相对于静止的物架的速度，防止因为车体没有完全减速而将物架撞飞。因此，整车在向静止物架运动时，所述同步带驱动电机驱动所述横向滑移台完成物架和抓取机构的对准、所述纵向滑移台完成底盘的速度抵消，并通过起落架28进行麦克纳姆轮四轮底盘的接触靠边行驶，由以实现对物架的精准定位。所述机械爪手爪在接触到静止物架的瞬间，所述激光测距模块30采集距离信息并触发所述伸缩气缸，实现所述双垂直机械爪手爪的闭合加紧动作，完成静止物架的夹取过程。所述全向移动底盘在电机驱动下，带动所述双垂直机械爪的移动，从而完成静止物架的移动过程。

总体而言，本发明的优选实施例采用四轮麦克纳姆轮底盘以及全闭环控制，一定程度上克服了空间对机构运动的限制，提高了其移动和空间切换能力；同时，本发明使用十字滑移台实现机械爪在X轴方向的滑移和Y 轴方向的滑移，使用回转支承实现机械爪Z轴方向旋转，以实现较高的移动灵活性和精准定位，保证了其工作稳定性，提高运输效率；此外，所述机械爪为连杆机构，通过连杆的机械死点可以保证即使结构有轻微形变或颤动也处于夹紧的状态；所述机械爪夹取的触发方案为通过激光测距模块采集距离信息，当距离信息小于给定阈值时装置启动夹取，激光测距模块体积小，响应快，精度高，使得本发明总质量大大减轻，数据处理迅速，灵敏度高；所述机械爪的夹取方案为气缸夹取，在快速移动的基础之上保证了夹取功能的稳定性，同时其较高的容错能力大大提高了装置的可控性和移动精度。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置，其特征在于，包括：十字滑移台(1)、回转支承机构(2)、双垂直机械爪(3)、激光测距模块(30)和全向移动底盘(4)；

所述十字滑移台(1)设于所述全向移动底盘(4)上，所述全向移动底盘(4)携带所述十字滑移台(1)进行全向移动；

所述回转支承机构(2)设于所述十字滑移台(1)上，所述十字滑移台(1)带动所述回转支承机构(2)进行X、Y方向上的移动；

所述双垂直机械爪(3)设于所述回转支承机构(2)上，所述回转支承机构(2)带动所述双垂直机械爪(3)进行绕Z轴的回转运动；所述双垂直机械爪(3)包括两个朝向互不干涉的机械爪，用于实现两个方向互不干涉的抓取动作；

所述激光测距模块(30)搭载于所述双垂直机械爪(3)上，用于检测目标到所述双垂直机械爪(3)的距离，当目标进入预设距离内时，所述激光测距模块(30)发出触发信号，从而触发所述双垂直机械爪(3)抓取目标；

所述回转支承机构(2)包括电机驱动模块、回转支承绝对式编码器(15)、法兰齿轮模组和旋转台底垫(10)；

所述电机驱动模块包括小齿轮(17)、回转支承驱动电机(16)、电机安装板(14)；所述法兰齿轮模组包括交叉滚子轴承和外圈齿轮(13)；

所述交叉滚子轴承嵌套于所述外圈齿轮(13)内部，且所述交叉滚子轴承的外圈固定在所述旋转台底垫(10)上；所述电机安装板(14)固定于所述交叉滚子轴承的内圈上；所述回转支承驱动电机(16)和所述回转支承绝对式编码器(15)设于所述电机安装板(14)上；所述回转支承驱动电机(16)、所述回转支承绝对式编码器(15)分别和所述小齿轮(17) 相连接；所述小齿轮(17)与所述外圈齿轮(13)啮合，当所述回转支承驱动电机(16)驱动所述小齿轮(17)转动时，带动所述电机安装板(14)随所述交叉滚子轴承的内圈一同转动，此时所述回转支承绝对式编码器(15)采集所述小齿轮(17)的转动信息；

所述双垂直机械爪包括：机械爪安装座(18)、悬臂(19)、横向水平机械爪手爪(20)和纵向垂直机械爪手爪(21)；

所述悬臂(19)通过所述机械爪安装座(18)固定于所述电机安装板(14)上；所述悬臂(19)碳管两端分别装设所述横向水平机械爪手爪(20)和所述纵向垂直机械爪手爪(21)；

所述横向水平机械爪手爪(20)和所述纵向垂直机械爪手爪(21)均分别包括伸缩气缸(24)、电磁阀、气源、气管、机械爪底座(22)、连杆手爪(23)；所述连杆手爪(23)通过所述机械爪底座(22)安装于所述悬臂(19)上；所述电磁阀通过所述气管连接于所述气源和所述伸缩气缸(24)之间，所述伸缩气缸(24)与所述连杆手爪(23)连接，从而控制所述连杆手爪(23)的开合。

2.如权利要求1所述的一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置，其特征在于：所述十字滑移台(1)包括横向滑移台和纵向滑移台；

所述横向滑移台包括第一直线导轨模块、第一同步带模组、第一固定铝架(32)；

所述第一直线导轨模块包括第一滑块(6-1)以及横向设置的第一直线导轨(5-1)，所述第一滑块(6-1)沿所述第一直线导轨(5-1)滑动；

所述第一同步带模组包括第一同步带(8-1)、第一同步带轮(9-1)、第一同步带驱动电机(7-1)，所述第一同步带驱动电机(7-1)和所述第一同步带轮(9-1)连接，用于驱动所述第一同步带轮(9-1)的转动，从而带动所述第一同步带(8-1)的运动；所述第一同步带(8-1)的运动方向与所述第一滑块(6-1)的运动方向平行；

所述回转支承机构(2)设于所述第一滑块(6-1)上，且与所述第一同步带(8-1)固定连接，以在所述第一同步带(8-1)的驱动下随所述第一滑块(6-1)一同沿所述第一直线导轨(5-1)横向运动。

3.如权利要求2所述的一种基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置，其特征在于：

所述纵向滑移台包括第二直线导轨模块、第二同步带模组、第二固定铝架(33)；

所述第二直线导轨模块包括第二滑块(6-2)以及纵向设置的第二直线导轨(5-2)，所述第二滑块(6-2)沿所述第二直线导轨(5-2)滑动；

所述第二同步带模组包括第二同步带(8-2)、第二同步带轮(9-2)、第二同步带驱动电机(7-2)，所述第二同步带驱动电机(7-2)和所述第二同步带轮(9-2)连接，用于驱动所述第二同步带轮(9-2)的转动，从而带动所述第二同步带(8-2)的运动；所述第二同步带(8-2)的运动方向与所述第二滑块(6-2)的运动方向平行；

所述横向滑移台设于所述第二滑块(6-2)上，且与所述第二同步带(8-2)固定连接，以在所述第二同步带(8-2)的驱动下随所述第二滑块(6-2)一同沿所述第二直线导轨(5-2)纵向运动。

4.如权利要求1所述的基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置，其特征在于：所述小齿轮(17)有两个，对称分布于所述外圈齿轮(13)两侧；所述回转支承驱动电机(16)、所述回转支承绝对式编码器(15)各连接一个所述小齿轮(17)。

5.如权利要求1所述的基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置，其特征在于，所述横向水平机械爪手爪(20)和所述纵向垂直机械爪手爪(21)均还分别包括第三滑块和第三直线导轨(25)；

所述伸缩气缸(24)、所述第三直线导轨(25)固定于所述机械爪底座(22)上，所述第三滑块沿所述第三直线导轨(25)滑动；

所述连杆手爪(23)包括移动连杆(35)、传动连杆(36)、夹爪连杆(37)与压板连杆(38)；所述夹爪连杆(37)具有第一枢接点和第二枢接点；

所述移动连杆(35)固定于所述第三滑块上；两个传动连杆(36)的一端分别枢接在所述移动连杆(35)两端，两个传动连杆(36)的另一端分别枢接在两个所述夹爪连杆(37)的第一枢接点上；所述压板连杆(38)两端各通过一个枢接轴固定在所述机械爪底座(22)上，两个所述夹爪连杆(37)的第二枢接点各与一个所述枢接轴枢接；

所述伸缩气缸(24)的活塞杆与所述移动连杆(35)或所述第三滑块固连，以带动所述移动连杆(35)沿所述第三直线导轨(25)实现往返的直线运动；所述移动连杆(35)带动两个所述传动连杆(36)转动，两个所述传动连杆(36)分别带动各自对应的所述夹爪连杆(37)绕相应的所述第二枢接点旋转，从而实现两个所述夹爪连杆(37)的闭合与张开。

6.如权利要求1所述的基于十字滑移台的多自由度旋转机械爪夹取装置，其特征在于：还包括控制组件、驱动电机和光电编码器；所述十字滑移台(1)、所述回转支承机构(2)均通过各自的所述驱动电机进行运动控制，所述控制组件用于向各所述驱动电机发送运动指令；各所述驱动电机均采用所述光电编码器进行运动检测，所述光电编码器还用于将检测到的对应的驱动电机的当前运动信息传输给所述控制组件，进行闭环控制。

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