CN112338896B - 一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，涉及生物检测机械设备技术领域。一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，包括滑轨，所述滑轨内部滑动连接有滑动器，所述滑动器顶部固定连接有旋转机械臂，所述旋转机械臂包括底部旋转台和顶部旋转台，所述顶部旋钮台通过转轴与底部旋转台相连接，所述旋转机械臂另一端转动连接有延伸机械臂，所述延伸机械臂另一端转动连接有定位机械臂，所述定位机械臂另一端转动连接有抓取装置。本发明通过旋转机械臂的旋转加上延伸机械臂的延伸和延伸机械臂高度上的初步定位加上定位机械臂的精确定位，再由抓取装置的角度设置以及机械抓手的自旋的设置，实现机械抓手对物品空间上的定位的效果。
Description
技术领域
本发明涉及生物检测机械设备技术领域，具体为一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪。
背景技术
生物检测是利用生物个体，种群成群落对环境行染或变化所产生的反应，阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依生物检测据，生物监测工作时常常需要接触危险的病原体，此时需要使用机械抓手代替人的工作，机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
目前用于生物检测的机械爪结构较为简单不能够完成旋转操作和空间上的定位，同时机械爪的位置往往是固定安装的，不能随意搬动灵活性不够强，本发明针对机械爪的旋转和空间定位以及太过固定不能灵活使用的问题，设计出一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，包括滑轨，所述滑轨内部滑动连接有滑动器，所述滑动器顶部固定连接有旋转机械臂，所述旋转机械臂包括旋转底座，所述旋转底座顶部固定连接有底部旋转台，所述底部旋转台顶部开设有旋转槽，所述旋转槽内壁开设有旋转齿槽，所述底部旋转台顶部转动连接有顶部旋转台，所述顶部旋转台底部对称设置有旋转电机，所述旋转电机输出端固定连接有旋转齿轮，所述旋转齿轮与旋转齿槽相适配，所述顶部旋转台外壁固定连接有保护套，所述顶部旋转台顶部固定连接有延伸支架，所述旋转机械臂另一端转动连接有延伸机械臂，所述延伸机械臂另一端转动连接有定位机械臂，所述定位机械臂另一端转动连接有抓取装置。
优选的，所述滑动器包括滑动外壳，所述滑动外壳内部分别设置有滑动电机和润滑油箱，所述滑动电机输出端固定连接有滑动齿轮，所述滑动齿轮底部通过滑动转轴与滑动外壳相连，所述润滑油箱顶部开设有油嘴，所述油嘴顶部安装有油嘴塞，所述润滑油箱底部开设有出油口，所述出油口内部安装有渗透垫，所述润滑油箱底部设置有油刷，所述油刷位于渗透垫下方，所述油刷侧面与滑动齿轮相接触，所述滑动外壳底部安装有滑动滚轮。
优选的，所述延伸机械臂包括延伸臂，所述延伸臂底部对称设置有延伸电机，所述延伸电机输出端固定连接有延伸连接架，所述延伸连接架与延伸支架相适配，所述延伸臂顶部固定连接有定位支架。
优选的，所述定位机械臂包括定位臂，所述定位臂底部对称安装有定位电机，所述定位电机输出端股固定连接有定位连接架，所述定位连接架与定位支架相适配，所述定位臂顶部开设有抓取连接槽。
优选的，所述抓取装置包括抓手臂和从动轮，所述抓手臂底部安装有第一抓手电机，所述第一抓手电机输出端固定连接有机械抓手，所述抓手臂侧面安装有第二抓手电机，所述第二抓手电机输出端固定连接有主动轮，所述主动轮通过传动带与从动轮连接，所述传动带位于抓手臂内部，所述抓手臂顶部固定连接有支撑架，所述支撑架顶部活动连接有连接轴，所述从动轮通过连接轴与抓手连接架固定连接，所述抓手连接架与抓取连接槽相适配。
优选的，所述滑轨包括轨道外壳，所述轨道外壳内部开设有滑动齿槽，所述滑动齿槽与滑动齿轮相适配。
优选的，所述滑动器和延伸机械臂分别与旋转机械臂通过螺栓固定，所述抓取装置和延伸机械臂分别与定位机械臂通过螺栓固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、该用于生物检测工作站的可旋转机械爪，通过旋转机械臂的旋转加上延伸机械臂的延伸和延伸机械臂高度上的初步定位加上定位机械臂的精确定位，同时再由抓取装置的角度设置以及机械抓手的自旋的设置，实现机械抓手对物品空间上的定位的效果。
(2)该用于生物检测工作站的可旋转机械爪，通过在滑轨上安装有滑动器，滑动器的作用在于能够人能让内部的滑动电机驱动滑动齿轮，滑动齿轮与滑轨上的滑动齿槽相啮合从而达到滑动器带动整个机械爪在滑轨上运动的效果的设置，实现了机械爪的灵活活动提升机械爪应用范围的效果。
(3)、该用于生物检测工作站的可旋转机械爪，通过滑动器内部安装有润滑油箱，同时油箱的下方设置有油刷，油箱底部开设有出油口，出油口内部安装渗透垫，润滑油能通过渗透垫缓慢的流出，油刷能够接取渗透出来的润滑油并通过侧面刷在滑动齿轮上的设置，实现了对工作磨损严重的滑动齿轮和滑动齿槽实时润滑的效果。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的滑动器剖面结构示意图；
图3为本发明的旋转机械臂剖面结构示意图；
图4为本发明的延伸机械臂剖面结构示意图；
图5为本发明的定位机械臂剖面结构示意图；
图6为本发明的抓取装置剖面结构示意图；
图7为本发明的滑轨截面结构示意图。
图中：1、滑轨；2、滑动器；3、旋转机械臂；4、延伸机械臂；5、定位机械臂；6、抓取装置；7、滑动外壳；8、滑动电机；9、滑动齿轮；10、滑动转轴；11、滑动滚轮；12、油刷；13、渗透垫；14、润滑油箱；15、油嘴塞；16、旋转底座；17、底部旋转台；18、旋转齿轮；19、旋转齿槽；20、保护套；21、旋转电机；22、延伸支架；23、顶部旋转台；24、旋转槽；25、延伸连接架；26、延伸电机；27、延伸臂；28、定位支架；29、定位连接架；30、定位电机；31、定位臂；32、抓取连接槽；33、机械抓手；34、第一抓手电机；35、抓手臂；36、第二抓手电机；37、主动轮；38、传动带；39、抓手连接架；40、连接轴；41、从动轮；42、支撑架；43、轨道外壳；44、滑动齿槽。
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。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并不是指示或暗示所指的装置或元件所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。
此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，包括滑轨1，滑轨1内部滑动连接有滑动器2，滑动器2顶部固定连接有旋转机械臂3，旋转机械臂3包括旋转底座16，旋转底座16顶部固定连接有底部旋转台17，底部旋转台17顶部开设有旋转槽24，旋转槽24内壁开设有旋转齿槽19，底部旋转台17顶部转动连接有顶部旋转台23，顶部旋转台23底部对称设置有旋转电机21，旋转电机21输出端固定连接有旋转齿轮18，旋转齿轮18与旋转齿槽19相适配，顶部旋转台23外壁固定连接有保护套20，顶部旋转台23顶部固定连接有延伸支架22，旋转机械臂3另一端转动连接有延伸机械臂4，延伸机械臂4另一端转动连接有定位机械臂5，定位机械臂5另一端转动连接有抓取装置6。
如图1-2所示，滑动器2包括滑动外壳7，滑动外壳7内部分别设置有滑动电机8和润滑油箱14，滑动电机8输出端固定连接有滑动齿轮9，滑动齿轮9底部通过滑动转轴10与滑动外壳7相连，润滑油箱14顶部开设有油嘴，油嘴顶部安装有油嘴塞15，润滑油箱14底部开设有出油口，出油口内部安装有渗透垫13，润滑油箱14底部设置有油刷12，油刷12位于渗透垫13下方，油刷12侧面与滑动齿轮9相接触，滑动外壳7底部安装有滑动滚轮11。
如图1-4所示，延伸机械臂4包括延伸臂27，延伸臂27底部对称设置有延伸电机26，延伸电机26输出端固定连接有延伸连接架25，延伸连接架25与延伸支架22相适配，延伸臂27顶部固定连接有定位支架28。
如图1-5所示，定位机械臂5包括定位臂31，定位臂31底部对称安装有定位电机30，定位电机30输出端股固定连接有定位连接架29，定位连接架29与定位支架28相适配，定位臂31顶部开设有抓取连接槽32。
如图1-6所示，抓取装置6包括抓手臂35和从动轮41，抓手臂35底部安装有第一抓手电机34，第一抓手电机34输出端固定连接有机械抓手33，抓手臂35侧面安装有第二抓手电机36，第二抓手电机36输出端固定连接有主动轮37，主动轮37通过传动带38与从动轮41连接，传动带38位于抓手臂35内部，抓手臂35顶部固定连接有支撑架42，支撑架42顶部活动连接有连接轴40，从动轮41通过连接轴40与抓手连接架39固定连接，抓手连接架39与抓取连接槽32相适配。
如图1-7所示，滑轨1包括轨道外壳43，轨道外壳43内部开设有滑动齿槽44，滑动齿槽44与滑动齿轮9相适配。
如图1所示，滑动器2和延伸机械臂4分别与旋转机械臂3通过螺栓固定，抓取装置6和延伸机械臂4分别与定位机械臂5通过螺栓固定。
工作原理：在生物监测工作室中对于未知的病原体一定要小心的对待，在对未知病原体进行研究时应尽量避免人员的直接接触，那么在对病原体进行相关的实验研究时就需要机械爪的介入，本发明的使用需要在工作室的各个研究设备之间连接滑轨1，滑轨1是机械爪灵活活动的载体，滑轨1的安装可以嵌入底面以避免在地面上凸出，很大程度上能延长滑轨1的寿命，在滑轨1上安装有滑动器2，滑动器2的作用在于能够人能让内部的滑动电机8驱动滑动齿轮9，滑动齿轮9与滑轨1上的滑动齿槽44相啮合从而达到滑动器2带动整个机械爪在滑轨1上运动的效果，因为滑轨1往往铺设较长，滑动器2的滑动齿轮9会最早出现磨损，因此在滑动器2内部安装有润滑油箱14，可通过上方开设的油嘴加入润滑油，加油完毕再通过油嘴塞15关闭油嘴，润滑油箱14的下方设置有油刷12，同时润滑油箱14底部开设有出油口，出油口内部安装渗透垫13，润滑油能通过渗透垫13缓慢的流出，油刷12能够接取渗透出来的润滑油并通过侧面刷在滑动齿轮9上，从而实现了对滑动齿轮9以及滑动齿槽44的润滑，滑动器2顶部固定连接着旋转机械臂3，旋转机械臂3是本发明主要的旋转结构，旋转机械臂3上的底部旋转台17通过螺栓固定在滑动器2上，同时底部旋转台17顶部通过转轴与顶部旋转台23转动连接，底部旋转台17上方开设有旋转槽24，旋转槽24中开设有旋转齿槽19，顶部旋转台23下方固定的旋转电机21输出端能够驱动与旋转齿槽19相适配的旋转齿轮18转动，从而使得顶部旋转台23能够在底部旋转台17上转动的效果，也实现了整个机械爪的旋转属性，延伸机械臂4的主要作用为加长机械爪臂展，能够使得机械爪能抓取更远的物品，此外通过延伸电机26的旋转可以辅助机械爪的空间定位，延伸机械臂4连接着定位机械臂5，定位机械臂5的主要作用是在延伸机械臂4高度定位的基础上再精确定位，通过定位电机30的转动能够使得定位机械臂5在高度上进行微调，本机械臂的主要工作区域在抓取装置6上，抓取装置6能够通过第一抓手电机34进行机械抓手33的旋转操作方便机械抓手33抓取任意形状的物品，同时通过第二抓手电机36的旋转可以带动连接在从动轮41上的抓手连接架39进行机械抓手33的角度设置，加宽了机械爪的使用范围，使得机械爪能够应用的环境增大。
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 (4)
1.一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，包括滑轨（1），其特征在于：所述滑轨（1）内部滑动连接有滑动器（2），所述滑动器（2）顶部固定连接有旋转机械臂（3），所述旋转机械臂（3）包括旋转底座（16），所述旋转底座（16）顶部固定连接有底部旋转台（17），所述底部旋转台（17）顶部开设有旋转槽（24），所述旋转槽（24）内壁开设有旋转齿槽（19），所述底部旋转台（17）顶部转动连接有顶部旋转台（23），所述顶部旋转台（23）底部对称设置有旋转电机（21），所述旋转电机（21）输出端固定连接有旋转齿轮（18），所述旋转齿轮（18）与旋转齿槽（19）相适配，所述顶部旋转台（23）外壁固定连接有保护套（20），所述顶部旋转台（23）顶部固定连接有延伸支架（22），所述旋转机械臂（3）另一端转动连接有延伸机械臂（4），所述延伸机械臂（4）另一端转动连接有定位机械臂（5），所述定位机械臂（5）另一端转动连接有抓取装置（6）；
所述滑动器（2）包括滑动外壳（7），所述滑动外壳（7）内部分别设置有滑动电机（8）和润滑油箱（14），所述滑动电机（8）输出端固定连接有滑动齿轮（9），所述滑动齿轮（9）底部通过滑动转轴（10）与滑动外壳（7）相连，所述润滑油箱（14）顶部开设有油嘴，所述油嘴顶部安装有油嘴塞（15），所述润滑油箱（14）底部开设有出油口，所述出油口内部安装有渗透垫（13），所述润滑油箱（14）底部设置有油刷（12），所述油刷（12）位于渗透垫（13）下方，所述油刷（12）侧面与滑动齿轮（9）相接触，所述滑动外壳（7）底部安装有滑动滚轮（11）；
所述滑轨（1）包括轨道外壳（43），所述轨道外壳（43）内部开设有滑动齿槽（44），所述滑动齿槽（44）与滑动齿轮（9）相适配；
所述延伸机械臂（4）包括延伸臂（27），所述延伸臂（27）底部对称设置有延伸电机（26），所述延伸电机（26）输出端固定连接有延伸连接架（25），所述延伸连接架（25）与延伸支架（22）相适配，所述延伸臂（27）顶部固定连接有定位支架（28）。
2.根据权利要求1所述的一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，其特征在于：所述定位机械臂（5）包括定位臂（31），所述定位臂（31）底部对称安装有定位电机（30），所述定位电机（30）输出端固定连接有定位连接架（29），所述定位连接架（29）与定位支架（28）相适配，所述定位臂（31）顶部开设有抓取连接槽（32）。
3.根据权利要求2所述的一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，其特征在于：所述抓取装置（6）包括抓手臂（35）和从动轮（41），所述抓手臂（35）底部安装有第一抓手电机（34），所述第一抓手电机（34）输出端固定连接有机械抓手（33），所述抓手臂（35）侧面安装有第二抓手电机（36），所述第二抓手电机（36）输出端固定连接有主动轮（37），所述主动轮（37）通过传动带（38）与从动轮（41）连接，所述传动带（38）位于抓手臂（35）内部，所述抓手臂（35）顶部固定连接有支撑架（42），所述支撑架（42）顶部活动连接有连接轴（40），所述从动轮（41）通过连接轴（40）与抓手连接架（39）固定连接，所述抓手连接架（39）与抓取连接槽（32）相适配。
4.根据权利要求1所述的一种用于生物检测工作站的可旋转机械爪，其特征在于：所述滑动器（2）和延伸机械臂（4）分别与旋转机械臂（3）通过螺栓固定，所述抓取装置（6）和延伸机械臂（4）分别与定位机械臂（5）通过螺栓固定。
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