CN112873258A - 球类自动拾取机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球类自动拾取机械手，包括移动底座，移动底座上可旋转设置有机械臂，机械臂可转动连接有支撑架，支撑架上设置有吸力装置和拾取装置，所述吸力装置与拾取装置连通，球压入拾取装置的入球口，拾取装置的卡爪装置根据球直径进行适应压缩使球进入主腔体，主腔体的升降夹板根据球的直径适应调整位置，卡爪装置复位，所述吸力装置产生吸力将球从拾取装置吸入吸力装置。本发明可以自适应不同直径的球，扩大了使用范围，可以满足对各种形状与球类相似的零部件的拾取的应用，适应能力强，可靠性高。

Description

球类自动拾取机械手
技术领域
本发明涉及机械手，具体涉及一种球类自动拾取机械手。
背景技术
处于比赛场上和训练场上时，人工拾取散落在地面上的小球往往费时费力。当前的解决方案一般有两种：(1)利用常见的机器手将球捡起放入筐内；(2)利用气泵或弹性挤压的办法，将球压进容器，实现捡球的功能。上述方法存在以下不足：(1)如果拾取的小型球类质地较软，机械手需要设计相应程序控制机械手施加在小型球类上的力，导致控制系统设计复杂；(2)利用气泵或弹性挤压的办法，弹性挤压有可能会将质地较软的小型球类损坏，而气泵可能会将除球类以外的垃圾吸入球筐中，带来不必要的麻烦。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种球类自动拾取机械手，解决现有机械手适应性差，容易吸入除球以外的物体，操作复杂的问题。
技术方案：本发明所述的球类自动拾取机械手，包括移动底座，所述移动底座上可旋转设置有机械臂，所述机械臂可转动连接有支撑架，所述支撑架上设置有吸力装置和拾取装置，所述吸力装置与拾取装置连通，所述拾取装置包括主腔体，所述主腔体一侧设置有入球口，另一侧设置有出球口，所述主腔体内沿内壁均匀间隔设置有升降夹板，所述升降夹板和内壁之间设置有压缩弹簧，所述入球口内上下两侧均设置有伸缩卡爪装置，所述伸缩卡爪装置包括卡爪座和卡爪，所述卡爪座通过导杆与入球口连接，所述导杆和入球口之间设置有压缩弹簧，所述卡爪通过柔性杆与卡爪座连接，所述柔性杆和卡爪座之间设置有压缩弹簧，球压入拾取装置的入球口，卡爪装置根据球直径进行适应压缩使球进入主腔体，主腔体的升降夹板根据球的直径适应调整位置抓取球，卡爪装置复位，所述吸力装置产生吸力将球从拾取装置的出球口吸入吸力装置。
其中，所述吸力装置包括储球仓和设备安装仓，所述储球仓和设备安装仓之间设置有进风网，所述储球仓设置有进风口，设备安装仓设置有出风口，所述设备安装仓安装有风机和电机，所述电机控制风机运转，风机运转将空气排出使储球仓形成压差，进而产生吸力。
所述机械臂包括旋转台和机械臂大臂，所述机械臂大臂和旋转台可转动连接。
所述支撑架包括左支撑架和右支撑架，所述左支撑架和右支撑架可转动连接。
所述储球仓设置有仓门，所述仓门通过插销控制开合。
所述储球仓进风口和主腔体出球口之间通过波纹软管连通。
有益效果：本发明可以自适应不同直径的球，扩大了使用范围，可以满足对各种形状与球类相似的零部件的拾取的应用，适应能力强，可靠性高。
附图说明
图1是小型球类自动拾取机械手的结构示意图；
图2是吸力装置的结构示意图；
图3是吸力装置示意图；
图4是拾取装置的结构示意图；
图5是入球口的结构示意图；
图6是拾取装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
如图1-6所示，本发明公开的球类自动拾取机械手包括机械臂、拾取装置和吸力装置，机械臂可旋转设置在移动底座9上，移动底座9和机械臂之间设置有连接件8，连接件8内设置有旋转电机，旋转电机与机械臂连接控制机械臂转动，机械臂包括旋转台7和机械臂大臂6，机械臂大臂6和旋转台7可转动连接，机械臂大臂6可转动连接有支撑架，支撑架包括左支撑架1和右支撑架5，左支撑架1和右支撑架5通过电机转动连接实现右支撑架的转动，机械臂大臂6和左支撑架1之间设置有控制左支撑架转动的电机，支撑架上设置有吸力装置和拾取装置，吸力装置包括储球仓23和设备安装仓，储球仓23设置有仓门24，仓门24通过插销22控制开合，储球仓23和设备安装仓之间设置有进风网25，进风网25可以实现防止球进入设备安装仓和进风的功能，储球仓23设置有进风口21，设备安装仓设置有出风口28，设备安装仓安装有风机27和电机29，电机29和风机27通过前端挡环26和后端挡环210固定在设备安装仓内，电机29控制风机27运转，风机29运转将空气排出使储球仓23形成压差，吸入空气，使球从拾取装置4被吸入储球仓23，空气由出风口28排出，拾取装置包括主腔体，主腔体一侧设置有入球口，另一侧设置有出球口45，主腔体内沿内壁均匀间隔设置有升降夹板44，升降夹板44和内壁之间设置有压缩弹簧43，入球口内上下两侧均设置有伸缩卡爪装置，伸缩卡爪装置包括卡爪座48和卡爪49，卡爪座48通过导杆47与入球口连接，导杆47和入球口之间设置有压缩弹簧43，卡爪49通过柔性杆42与卡爪座48连接，柔性杆42和卡爪座48之间设置有压缩弹簧，储球仓进风口和主腔体出球口之间通过波纹软管45连通，卡爪49通过柔性杆42和套在柔性杆上的压缩弹簧43安装在卡爪座48上实现复位功能，卡爪座48通过导杆47和套在导杆47上的压缩弹簧43实现升降功能，当球接触入球口时，球压下卡爪，卡爪49和卡爪座48根据小球直径改变位置，球进入升降夹板44后，升降夹板自动下降来适应球的尺寸，夹板自适应球的尺寸后，根据球的直径调整夹板的位置，球进入升降夹板44后，卡爪49和卡爪座48复位，来防止小型球从入球口滑落出去，拾取装置4外部装有视觉采集相机10来识别小型球的位置，并将位置信息传送给移动底座，移动底座的控制器根据位置信息控制移动底座移动至球所在位置。

Claims (7)

1.一种球类自动拾取机械手，其特征在于，包括移动底座(9)，所述移动底座(9)上可旋转设置有机械臂，所述机械臂可转动连接有支撑架，所述支撑架上设置有吸力装置(2)和拾取装置(4)，所述吸力装置(2)与拾取装置(4)连通，所述拾取装置(4)包括主腔体，所述主腔体一侧设置有入球口，另一侧设置有出球口(45)，所述主腔体内沿内壁均匀间隔设置有升降夹板(44)，所述升降夹板(44)和内壁之间设置有压缩弹簧(43)，所述入球口内上下两侧均设置有伸缩卡爪装置，所述伸缩卡爪装置包括卡爪座(48)和卡爪(49)，所述卡爪座(48)通过导杆(47)与入球口连接，所述导杆(47)和入球口之间设置有压缩弹簧，所述卡爪(49)通过柔性杆(42)与卡爪座(48)连接，所述柔性杆(42)和卡爪座(48)之间设置有压缩弹簧，球压入拾取装置的入球口，卡爪装置根据球直径进行适应压缩使球进入主腔体，主腔体的升降夹板(44)根据球的直径适应调整位置抓取球，卡爪装置复位，所述吸力装置产生吸力将球从拾取装置的出球口(45)吸入吸力装置。
2.根据权利要求1所述的球类自动拾取机械手，其特征在于，所述吸力装置(2)包括储球仓(23)和设备安装仓，所述储球仓(23)和设备安装仓之间设置有进风网(25)，所述储球仓(23)设置有进风口(21)，设备安装仓设置有出风口(28)，所述设备安装仓安装有风机(27)和电机(29)，所述电机(29)控制风机(27)运转，风机(27)运转将空气排出使储球仓(23)形成压差，进而产生吸力。
3.根据权利要求1所述的球类自动拾取机械手，其特征在于，所述移动底座(9)和机械臂之间设置有连接件(8)，所述连接件(8)内设置有旋转电机，所述旋转电机与机械臂连接控制机械臂转动。
4.根据权利要求1所述的球类自动拾取机械手，其特征在于，所述机械臂包括旋转台(7)和机械臂大臂(6)，所述机械臂大臂(6)和旋转台(7)可转动连接。
5.根据权利要求1所述的球类自动拾取机械手，其特征在于，所述支撑架包括左支撑架(1)和右支撑架(5)，所述左支撑架(1和右支撑架(5动连接。
6.根据权利要求2所述的球类自动拾取机械手，其特征在于，所述储球仓(23)仓门通过插销(22)控制开合。
7.根据权利要求2所述的球类自动拾取机械手，其特征在于，所述储球仓进风口(21)和主腔体出球口(45)之间通过波纹软管(3)连通。
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Application publication date: 20210601

Assignee: Jiangsu University of Science and Technology Technology Transfer Center Co.,Ltd.

Assignor: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022980022975

Denomination of invention: Ball automatic pickup manipulator

Granted publication date: 20220211

License type: Common License

Record date: 20221128

EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: Jiangsu University of Science and Technology Technology Transfer Center Co.,Ltd.

Assignor: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022980022975

Date of cancellation: 20230310