CN113320697B - 一种多角度自由机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种多角度自由机器人，包括，安装架、连接球杆、固定室、盖板、驱动电机、转盘机构、连接块、转动齿轮、连接轴、夹持臂、卡槽、固定支杆、销杆、卡爪以及第一线缆，所述连接球杆活动连接在安装架的下端中部，所述连接球杆的上下两端为球形，所述固定室活动连接在连接球杆的下端，所述盖板固定连接在固定室的下端，所述转盘机构固定连接在盖板的下端。本发明无需调节无人机的飞行姿态以及飞行角度，对于物品的抓取和固定方便快捷，固定效果好，且在无人机飞行途中，可有效降低物品产生的晃动，从而提高无人机飞行时的稳定性，保证对于物品的固定效果，对于表面光滑的物品固定效果较好，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种多角度自由机器人。
背景技术
随着科技的快速发展，机器人在各行各业的应用逐渐得到普及，农业、航空航天、工业、服务业、矿业等领域出现了许多代替人力进行操作的机器，在广义上可统称为机器人。
现有专利(公告号：CN110341954B)公开了一种自由式多角度用于飞行器上的机械臂，属于飞行器夹爪装置技术领域，包括两个大舵机、两个平行四连杆机构、两个爪安装架、两个万向节、两个圆盘爪和安装架。区别于以往的吸盘吸取，上述发明克服传统机械抓取笨拙单一的缺点，以机械结构和万向节巧妙结合作为主体结构，舵机控制爪面上尖端的长短，从而实现多角度，更安全可靠的抓取。上述发明能够通过重力自锁，不施加外力也能抓取物品，同时通过万向节，在抓取物品后，可以自由调整物品的姿态，使物品的重心与飞行器的重心在同一竖直直线上，避免由于抓取位置的偏差，导致飞行器整体的重心发生偏移而影响飞行器的飞行姿态。
其中抓取装置的可靠性以及对物品的稳固夹持是无人机运输的重要影响因素。
上述发明在实现的过程中，无人机在飞行时，由于两个爪安装架仅仅设置在机械臂的左右两侧，受到气流的影响较大，物品在空中产生晃动，仅仅依靠两个爪安装架以及物品的重力对物品进行夹持，物品仅仅受到两侧的力，夹持固定效果不佳，物品容易掉落；在无人机夹取物品后，尤其是在风力较大的环境中，物体晃动幅度受气流影响较大，严重影响对于物品的固定效果。
为此，提出一种多角度自由机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多角度自由机器人，无需调节无人机的飞行姿态以及飞行角度，对于物品的抓取和固定方便快捷，固定效果好，且在无人机飞行途中，可有效降低物品产生的晃动，从而提高无人机飞行时的稳定性，保证对于物品的固定效果，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：一种多角度自由机器人，包括安装架、连接球杆、固定室、盖板、驱动电机、转盘机构、连接块、转动齿轮、连接轴、夹持臂、卡槽、固定支杆、销杆、卡爪以及第一线缆，所述连接球杆活动连接在安装架的下端中部，所述连接球杆的上下两端为球形，所述固定室活动连接在连接球杆的下端，所述盖板固定连接在固定室的下端，所述转盘机构固定连接在盖板的下端，所述驱动电机固定连接在盖板的上端中部且位于固定室的底部，所述连接块固定连接在转盘机构的下端，所述连接块的数量为六个且呈环形等距分布在转盘机构的下端，所述转动齿轮活动连接在连接块的中部，所述连接轴固定连接在转动齿轮的中部，所述夹持臂的上端固定连接在连接轴的环侧且夹持臂为弧形，所述卡槽开设于夹持臂的外侧且彼此之间等距分布，所述固定支杆固定连接在转盘机构的环侧且彼此之间等距分布，所述销杆固定连接在固定支杆远离转盘机构的一端，所述卡爪活动连接在销杆的环侧且卡爪的下端接触连接在卡槽内，所述第一线缆固定连接在卡爪的上端。
安装架用于将机器人固定安装与无人机的底部，连接球杆的上下两端可分别发生自由转动，使得物品处于铅锤状态，从而保证物品、机器人以及无人机的重心保持在同一直线上，盖板用于对驱动电机进行防护，转盘机构配合驱动电机可对各个结构进行驱动，转动齿轮可相对连接块进行转动，通过连接轴可保持转动齿轮与夹持臂的同步转动，在驱动电机运转时，通过转盘机构可控制夹持臂向外侧偏转张开；当物品处于六个夹持臂之间时，通过驱动电机的反向转动带动六个夹持臂向内偏转，彼此之间相互靠近，无需调整机器人相对物品的夹持角度即可快速完成对物品的夹持；通过第一线缆可带动卡爪以销杆为圆心偏转，卡爪的下端可始终保持贴合在夹持臂外侧的多个卡槽内，在完成对物品的夹持后，通过卡爪可有效避免物品在飞行途中发生晃动，对夹持臂进行挤压，影响夹持效果的问题，通过卡爪对夹持臂的转动进行限制，可有效提高对物品的夹持效果。
优选的，所述转盘机构包括上转动盘、下固定盘、驱动轴、弧形槽、移动杆、导向槽、齿条以及固定杆，所述下固定盘活动连接在上转动盘的下端且固定连接在盖板的下端，所述驱动轴的上端与驱动电机的输出轴固定连接，所述弧形槽的数量为六个且开设于上转动盘的上下两端环侧，所述移动杆的中部活动连接在弧形槽内，所述导向槽开设于下固定盘的上下两端环侧且与弧形槽的位置相匹配，所述第一线缆远离卡爪的一端固定连接在移动杆的上端，所述齿条固定连接在移动杆穿过弧形槽以及导向槽的下端，所述固定杆固定连接在下固定盘的下端中部。
在控制夹持臂张开时，通过驱动电机可带动驱动轴旋转，驱动轴与上转动盘固定连接，上转动盘随着驱动轴的转动而转动，同时六个弧形槽随之转动，带动移动杆沿着导向槽移动，齿条随着移动杆的移动逐渐向固定杆靠近，而齿条与转动齿轮之间啮合连接，转动齿轮随着齿条的移动发生转动，进而通过连接轴带动夹持臂向外侧偏转张开，在控制夹持臂闭合时，控制驱动电机反向转动即可；转盘机构整个传动过程所配合使用到的各个结构均处于上转动盘与下固定盘的内部或上下两侧，占用空间较小，对于物品的体积限制较小，便于对不同体积大小的物品进行夹持。
优选的，所述安装架的下端固定连接有伸缩杆件，所述伸缩杆件的数量为六个且以连接球杆为圆心呈环形等距分布，所述伸缩杆件包括固定外杆、伸缩内杆，推动弹簧以及连接转轮，所述固定外杆固定连接在安装架的下端，所述伸缩内杆活动连接在固定外杆的内部下端，所述推动弹簧固定连接在伸缩内杆的上端且位于固定外杆的内部，所述连接转轮活动连接在伸缩内杆的下端且连接转轮的下端与盖板的上端相接触。
工作时，伸缩杆件呈环形分布在安装架的下端，可从不同角度对盖板进行限制，由于伸缩杆件的上下两端分别固定或接触连接在安装架的下端和盖板的上端，在物品受到外界风力影响发生晃动时，盖板发生偏转，多个伸缩内杆在推动弹簧的作用下在固定外杆内上下移动，可始终保持连接转轮的下端与盖板的上端相互接触，从而对盖板的偏转进行限制，有效降低物品的晃动幅度，从而提高对物品的夹持效果。
优选的，所述固定杆的环侧下端固定连接有六个连接支杆，所述连接支杆远离固定杆的一端转动连接有转动杆件，所述转动杆件与连接支杆相互连接的位置固定连接有盘簧，所述转动杆件远离连接支杆的一端固定连接有L型万向节，所述L型万向节的下端固定连接有吸盘，所述转动杆件靠近固定杆的一端上侧活动连接有第二线缆，所述固定杆的环侧中部固定连接有转向轮组件，所述第二线缆穿过转向轮组件的一端与对应位置上的移动杆环侧下端。
连接支杆用于对六个转动杆件的位置进行定位，转动杆件可在竖直方向上发生偏转，盘簧在转动杆件旋转时可进行蓄能或释能，L型万向节可保持吸盘在一定空间内偏转，在移动杆发生移动时，通过第二线缆可控制转动杆件向上偏转对盘簧进行蓄能，第二线缆伸长后，可解除第二线缆对转动杆件的限制，盘簧释能，带动转动杆件向下偏转，L型万向节和吸盘随着转动杆件的转动而转动，吸盘可在L型万向节内在空间预设的角度内偏转，当与物品的光滑面相接触时，可对物品进行吸附和固定，由于重力的作用可调整物品的姿态，可对具有光滑面的物体进行进一步的固定，从而进一步提高对物品的夹持固定效果。
优选的，所述转动杆件包括转动外杆，所述转动外杆的内部活动连接有转动内杆，所述L型万向节固定连接在转动内杆远离固定杆的一端，所述转动内杆远离L型万向节的一端固定连接有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧固定连接在转动外杆的内部。
工作时，转动内杆可在转动外杆内移动，通过伸缩弹簧可推动转动内杆的移动，在第二线缆伸长时，转动内杆受到伸缩弹簧的作用从转动外杆内伸出，从而进一步提高了转动杆件转动时的接触范围，提高了对于不同体积大小的物体的贴合度，从而进一步提高了对于物品的固定效果。
优选的，所述夹持臂的内侧开设有夹持内槽，所述夹持内槽的侧壁开设有转动槽，所述转动槽的数量为若干且转动槽的内部转动连接有橡胶细杆，所述橡胶细杆为外部包覆有橡胶层的金属杆件，所述橡胶细杆彼此之间固定连接有第三线缆，所述第三线缆的上端穿过夹持内槽固定连接在连接块的下端。
工作时，转动槽的尺寸与橡胶细杆转动时的尺寸相匹配，通过橡胶细杆外侧的橡胶层可有效提高摩擦力，通过内部的金属结构可提高橡胶细杆的整体结构强度，在夹持臂以连接轴为圆心向下转动对物品进行夹持时，第三线缆在夹持内槽内向下拉伸，橡胶细杆在自身重力的影响下在转动槽内向下偏转，受到转动槽的限制保持与夹持臂垂直状态，在与物品相接触时，可有效提高与物品之间的静摩擦力，从而提高对于物品的夹持效果；在夹持臂向上转动时，第三线缆向上拉伸，从而拉动多个橡胶细杆向上偏转并进入转动槽内，夹持内槽内侧与物品之间的静摩擦力减小，可便于对物品进行快速分离。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在对物品进行夹持时，无需调整自身姿态，可从多个角度直接对物品进行夹取，方便快捷，同时在夹取物品进行运输的过程中，可有效防止因物品晃动产生的物品固定效果不佳的问题。
2、本发明在对物品进行转移的过程中，始终处于铅锤状态，在保持物品与无人机的重心处于同一直线的同时，可有效降低物品的晃动幅度，从而提高固定效果；同时本发明可对具有光滑面的物体进行夹持和固定，且固定效果好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的转盘机构的俯视图；
图3为本发明的转盘机构的仰视图；
图4为本发明的伸缩杆件的结构示意图；
图5为本发明的转动杆件的结构示意图；
图6为图1中A处的放大示意图。
图中：1、安装架；2、连接球杆；3、固定室；4、盖板；5、驱动电机；6、转盘机构；601、上转动盘；602、下固定盘；603、驱动轴；604、弧形槽；605、移动杆；606、导向槽；607、齿条；608、固定杆；7、连接块；8、转动齿轮；9、连接轴；10、夹持臂；11、卡槽；12、固定支杆；13、销杆；14、卡爪；15、第一线缆；16、伸缩杆件；1601、固定外杆；1602、伸缩内杆；1603、推动弹簧；1604、连接转轮；17、连接支杆；18、转动杆件；1801、转动外杆；1802、转动内杆；1803、伸缩弹簧；19、L型万向节；20、吸盘；21、第二线缆；22、转向轮组件；23、夹持内槽；24、转动槽；25、橡胶细杆；26、第三线缆；27、盘簧。
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。
请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：
一种多角度自由机器人，如图1至图3所示，包括安装架1、连接球杆2、固定室3、盖板4、驱动电机5、转盘机构6、连接块7、转动齿轮8、连接轴9、夹持臂10、卡槽11、固定支杆12、销杆13、卡爪14以及第一线缆15，所述连接球杆2活动连接在安装架1的下端中部，所述连接球杆2的上下两端为球形，所述固定室3活动连接在连接球杆2的下端，所述盖板4固定连接在固定室3的下端，所述转盘机构6固定连接在盖板4的下端，所述驱动电机5固定连接在盖板4的上端中部且位于固定室3的底部，所述连接块7固定连接在转盘机构6的下端，所述连接块7的数量为六个且呈环形等距分布在转盘机构6的下端，所述转动齿轮8活动连接在连接块7的中部，所述连接轴9固定连接在转动齿轮8的中部，所述夹持臂10的上端固定连接在连接轴9的环侧且夹持臂10为弧形，所述卡槽11开设于夹持臂10的外侧且彼此之间等距分布，所述固定支杆12固定连接在转盘机构6的环侧且彼此之间等距分布，所述销杆13固定连接在固定支杆12远离转盘机构6的一端，所述卡爪14活动连接在销杆13的环侧且卡爪14的下端接触连接在卡槽11内，所述第一线缆15固定连接在卡爪14的上端；
在无人机飞行对物品进行夹持时，需要调整自身的角度以便于对物品进行较好的夹持，但由于无人机在空中的角度调节较为不便，对物品进行夹持的过程费时费力，同时在无人机飞行的过程中，物品容易发生晃动，影响夹持固定效果；
工作时，安装架1用于将机器人固定安装与无人机的底部，连接球杆2的上下两端可分别发生自由转动，使得物品处于铅锤状态，从而保证物品、机器人以及无人机的重心保持在同一直线上，盖板4用于对驱动电机5进行防护，转盘机构6配合驱动电机5可对各个结构进行驱动，转动齿轮8可相对连接块7进行转动，通过连接轴9可保持转动齿轮8与夹持臂10的同步转动，在驱动电机5运转时，通过转盘机构6可控制夹持臂10向外侧偏转张开；当物品处于六个夹持臂10之间时，通过驱动电机5的反向转动带动六个夹持臂10向内偏转，彼此之间相互靠近，无需调整机器人相对物品的夹持角度即可快速完成对物品的夹持；通过第一线缆15可带动卡爪14以销杆13为圆心偏转，卡爪14的下端可始终保持贴合在夹持臂10外侧的多个卡槽11内，在完成对物品的夹持后，通过卡爪14可有效避免物品在飞行途中发生晃动，对夹持臂10进行挤压，影响夹持效果的问题，通过卡爪14对夹持臂10的转动进行限制，可有效提高对物品的夹持效果。
作为本发明的一种实施方式，如图2与图3所示，所述转盘机构6包括上转动盘601、下固定盘602、驱动轴603、弧形槽604、移动杆605、导向槽606、齿条607以及固定杆608，所述下固定盘602活动连接在上转动盘601的下端且固定连接在盖板4的下端，所述驱动轴603的上端与驱动电机5的输出轴固定连接，所述弧形槽604的数量为六个且开设于上转动盘601的上下两端环侧，所述移动杆605的中部活动连接在弧形槽604内，所述导向槽606开设于下固定盘602的上下两端环侧且与弧形槽604的位置相匹配，所述第一线缆15远离卡爪14的一端固定连接在移动杆605的上端，所述齿条607固定连接在移动杆605穿过弧形槽604以及导向槽606的下端，所述固定杆608固定连接在下固定盘602的下端中部；
在对物品进行夹持时，驱动结构本身占据的体积越小，对于物品的体积限制就越小，为降低对所需夹持的物品的体积限制，应尽量机器人本身的结构对物品的影响；
工作时，在控制夹持臂10张开时，通过驱动电机5可带动驱动轴603旋转，驱动轴603与上转动盘601固定连接，上转动盘601随着驱动轴603的转动而转动，同时六个弧形槽604随之转动，带动移动杆605沿着导向槽606移动，齿条607随着移动杆605的移动逐渐向固定杆608靠近，而齿条607与转动齿轮8之间啮合连接，转动齿轮8随着齿条607的移动发生转动，进而通过连接轴9带动夹持臂10向外侧偏转张开，在控制夹持臂10闭合时，控制驱动电机5反向转动即可；转盘机构6整个传动过程所配合使用到的各个结构均处于上转动盘601与下固定盘602的内部或上下两侧，占用空间较小，对于物品的体积限制较小，便于对不同体积大小的物品进行夹持。
作为本发明的一种实施方式，如图4所示，所述安装架1的下端固定连接有伸缩杆件16，所述伸缩杆件16的数量为六个且以连接球杆2为圆心呈环形等距分布，所述伸缩杆件16包括固定外杆1601、伸缩内杆1602，推动弹簧1603以及连接转轮1604，所述固定外杆1601固定连接在安装架1的下端，所述伸缩内杆1602活动连接在固定外杆1601的内部下端，所述推动弹簧1603固定连接在伸缩内杆1602的上端且位于固定外杆1601的内部，所述连接转轮1604活动连接在伸缩内杆1602的下端且连接转轮1604的下端与盖板4的上端相接触；
在无人机飞行的过程中，由于物品处于铅锤状态，在风力较大时，物体晃动幅度受气流影响较大，严重影响对于物品的固定效果；
工作时，伸缩杆件16呈环形分布在安装架1的下端，可从不同角度对盖板4进行限制，由于伸缩杆件16的上下两端分别固定或接触连接在安装架1的下端和盖板4的上端，在物品受到外界风力影响发生晃动时，盖板4发生偏转，多个伸缩内杆1602在推动弹簧1603的作用下在固定外杆1601内上下移动，可始终保持连接转轮1604的下端与盖板4的上端相互接触，从而对盖板4的偏转进行限制，有效降低物品的晃动幅度，从而提高对物品的夹持效果。
作为本发明的一种实施方式，如图1至图5所示，所述固定杆608的环侧下端固定连接有六个连接支杆17，所述连接支杆17远离固定杆608的一端转动连接有转动杆件18，所述转动杆件18与连接支杆17相互连接的位置固定连接有盘簧27，所述转动杆件18远离连接支杆17的一端固定连接有L型万向节19，所述L型万向节19的下端固定连接有吸盘20，所述转动杆件18靠近固定杆608的一端上侧活动连接有第二线缆21，所述固定杆608的环侧中部固定连接有转向轮组件22，所述第二线缆21穿过转向轮组件22的一端与对应位置上的移动杆605环侧下端；
在对一些具有光滑表面的物体进行夹持时，仅仅通过夹持的方式进行固定，效果不佳，且物品在随着无人机飞行时，容易产生晃动乃至发生脱落；
工作时，连接支杆17用于对六个转动杆件18的位置进行定位，转动杆件18可在竖直方向上发生偏转，盘簧27在转动杆件18旋转时可进行蓄能或释能，L型万向节19可保持吸盘20在一定空间内偏转，在移动杆605发生移动时，通过第二线缆21可控制转动杆件18向上偏转对盘簧27进行蓄能，第二线缆21伸长后，可解除第二线缆21对转动杆件18的限制，盘簧27释能，带动转动杆件18向下偏转，L型万向节19和吸盘20随着转动杆件18的转动而转动，吸盘20可在L型万向节19内在空间预设的角度内偏转，当与物品的光滑面相接触时，可对物品进行吸附和固定，由于重力的作用可调整物品的姿态，可对具有光滑面的物体进行进一步的固定，从而进一步提高对物品的夹持固定效果。
作为本发明的一种实施方式，如图1至图5所示，所述转动杆件18包括转动外杆1801，所述转动外杆1801的内部活动连接有转动内杆1802，所述L型万向节19固定连接在转动内杆1802远离固定杆608的一端，所述转动内杆1802远离L型万向节19的一端固定连接有伸缩弹簧1803，所述伸缩弹簧1803固定连接在转动外杆1801的内部；
对于一些不规则的光滑物体，其光滑面的角度和高度具有差异，需要增大吸盘20的吸附范围，才能更好地保证对于物品的固定效果；
工作时，转动内杆1802可在转动外杆1801内移动，通过伸缩弹簧1803可推动转动内杆1802的移动，在第二线缆21伸长时，转动内杆1802受到伸缩弹簧1803的作用从转动外杆1801内伸出，从而进一步提高了转动杆件18转动时的接触范围，提高了对于不同体积大小的物体的贴合度，从而进一步提高了对于物品的固定效果。
作为本发明的一种实施方式，如图1至图6所示，所述夹持臂10的内侧开设有夹持内槽23，所述夹持内槽23的侧壁开设有转动槽24，所述转动槽24的数量为若干且转动槽24的内部转动连接有橡胶细杆25，所述橡胶细杆25为外部包覆有橡胶层的金属杆件，所述橡胶细杆25彼此之间固定连接有第三线缆26，所述第三线缆26的上端穿过夹持内槽23固定连接在连接块7的下端；
在通过夹持臂10对物品进行夹持时，其内部为弧形的光滑面，与物品之间的的静摩擦力较小，为进一步提高夹持效果，需要提高夹持臂10与物品之间的静摩擦力；
工作时，转动槽24的尺寸与橡胶细杆25转动时的尺寸相匹配，通过橡胶细杆25外侧的橡胶层可有效提高摩擦力，通过内部的金属结构可提高橡胶细杆25的整体结构强度，在夹持臂10以连接轴9为圆心向下转动对物品进行夹持时，第三线缆26在夹持内槽23内向下拉伸，橡胶细杆25在自身重力的影响下在转动槽24内向下偏转，受到转动槽24的限制保持与夹持臂10垂直状态，在与物品相接触时，可有效提高与物品之间的静摩擦力，从而提高对于物品的夹持效果；在夹持臂10向上转动时，第三线缆26向上拉伸，从而拉动多个橡胶细杆25向上偏转并进入转动槽24内，夹持内槽23内侧与物品之间的静摩擦力减小，可便于对物品进行快速分离。
工作原理：
工作时，首先通过安装架1将机器人连接在无人机上，将无人机悬停在物品的正上方，启动驱动电机5，通过驱动电机5驱动驱动轴603旋转，驱动轴603与上转动盘601固定连接，上转动盘601随着驱动轴603的转动而转动，同时六个弧形槽604随之转动，带动移动杆605沿着导向槽606移动，齿条607随着移动杆605的移动逐渐向固定杆608靠近，而齿条607与转动齿轮8之间啮合连接，转动齿轮8随着齿条607的移动发生转动，进而通过连接轴9带动夹持臂10向外侧偏转张开；当物品处于六个夹持臂10之间时，通过驱动电机5的反向转动带动六个夹持臂10向内偏转，彼此之间相互靠近，无需调整机器人相对物品的夹持角度即可快速完成对物品的夹持；同时在移动杆605移动时，由于下固定盘602的位置固定，而固定支杆12与下固定盘602固定连接，在移动杆605移动的过程中，通过第一线缆15可带动卡爪14以销杆13为圆心偏转，卡爪14的下端可始终保持贴合在夹持臂10外侧的多个卡槽11内，在完成对物品的夹持后，通过卡爪14可有效避免物品在飞行途中发生晃动，对夹持臂10进行挤压，影响夹持效果的问题，通过卡爪14对夹持臂10的转动进行限制，可有效提高对物品的夹持效果；进一步的，在无人机飞行的途中，由于连接球杆2的上下两端分别活动连接在安装架1的下端和固定室3的上端，可始终保持物品处于铅锤状态，从而保证物品、机器人以及无人机的重心处于同一直线上。
在物品随着无人机飞行的过程中，由于伸缩杆件16的上下两端分别固定或接触连接在安装架1的下端和盖板4的上端，在物品受到外界风力影响发生晃动时，盖板4发生偏转，多个伸缩内杆1602在推动弹簧1603的作用下在固定外杆1601内上下移动，可始终保持连接转轮1604的下端与盖板4的上端相互接触，从而对盖板4的偏转进行限制，有效降低物品的晃动幅度，从而提高对物品的夹持效果；在移动杆605发生移动时，通过第二线缆21可控制转动杆件18向上偏转对盘簧27进行蓄能，第二线缆21伸长后，可解除第二线缆21对转动杆件18的限制，盘簧27释能，带动转动杆件18向下偏转，L型万向节19和吸盘20随着转动杆件18的转动而转动，吸盘20可在L型万向节19内在空间预设的角度内偏转，当与物品的光滑面相接触时，可对物品进行吸附和固定，由于重力的作用可调整物品的姿态，可对具有光滑面的物体进行进一步的固定，从而进一步提高对物品的夹持固定效果；进一步的，在第二线缆21伸长时，转动内杆1802受到伸缩弹簧1803的作用从转动外杆1801内伸出，从而进一步提高了转动杆件18转动时的接触范围，提高了对于不同体积大小的物体的贴合度，从而进一步提高了对于物品的固定效果。
在夹持臂10以连接轴9为圆心向下转动对物品进行夹持时，第三线缆26受到多个橡胶细杆25自身重力的影响在夹持内槽23内向下拉伸，橡胶细杆25在自身重力的影响下在转动槽24内向下偏转，受到转动槽24的限制保持与夹持臂10垂直状态，橡胶细杆25远离夹持臂10的一端凸出夹持臂10的内侧表面，在与物品相接触时，可有效提高与物品之间的静摩擦力，从而提高对于物品的夹持效果；在夹持臂10向上转动时，第三线缆26向上拉伸，从而拉动多个橡胶细杆25向上偏转并进入转动槽24内，夹持内槽23内侧与物品之间的静摩擦力减小，便于对物品进行快速分离，以便于将物品投放在所需放置的位置。
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 (6)
1.一种多角度自由机器人，包括安装架(1)、连接球杆(2)、固定室(3)、盖板(4)、驱动电机(5)、转盘机构(6)、连接块(7)、转动齿轮(8)、连接轴(9)、夹持臂(10)、卡槽(11)、固定支杆(12)、销杆(13)、卡爪(14)以及第一线缆(15)，其特征在于，所述连接球杆(2)活动连接在安装架(1)的下端中部，所述连接球杆(2)的上下两端为球形，所述固定室(3)活动连接在连接球杆(2)的下端，所述盖板(4)固定连接在固定室(3)的下端，所述转盘机构(6)固定连接在盖板(4)的下端，所述驱动电机(5)固定连接在盖板(4)的上端中部且位于固定室(3)的底部，所述连接块(7)固定连接在转盘机构(6)的下端，所述连接块(7)的数量为六个且呈环形等距分布在转盘机构(6)的下端；
所述转动齿轮(8)活动连接在连接块(7)的中部，所述连接轴(9)固定连接在转动齿轮(8)的中部，所述夹持臂(10)的上端固定连接在连接轴(9)的环侧且夹持臂(10)为弧形，所述卡槽(11)开设于夹持臂(10)的外侧且彼此之间等距分布，所述固定支杆(12)固定连接在转盘机构(6)的环侧且彼此之间等距分布，所述销杆(13)固定连接在固定支杆(12)远离转盘机构(6)的一端，所述卡爪(14)活动连接在销杆(13)的环侧且卡爪(14)的下端接触连接在卡槽(11)内，所述第一线缆(15)固定连接在卡爪(14)的上端。
2.根据权利要求1所述的一种多角度自由机器人，其特征在于，所述转盘机构(6)包括上转动盘(601)、下固定盘(602)、驱动轴(603)、弧形槽(604)、移动杆(605)、导向槽(606)、齿条(607)以及固定杆(608)，所述下固定盘(602)活动连接在上转动盘(601)的下端且固定连接在盖板(4)的下端，所述驱动轴(603)的上端与驱动电机(5)的输出轴固定连接，所述弧形槽(604)的数量为六个且开设于上转动盘(601)的上下两端环侧，所述移动杆(605)的中部活动连接在弧形槽(604)内，所述导向槽(606)开设于下固定盘(602)的上下两端环侧且与弧形槽(604)的位置相匹配，所述第一线缆(15)远离卡爪(14)的一端固定连接在移动杆(605)的上端，所述齿条(607)固定连接在移动杆(605)穿过弧形槽(604)以及导向槽(606)的下端，所述固定杆(608)固定连接在下固定盘(602)的下端中部。
3.根据权利要求1所述的一种多角度自由机器人，其特征在于，所述安装架(1)的下端固定连接有伸缩杆件(16)，所述伸缩杆件(16)的数量为六个且以连接球杆(2)为圆心呈环形等距分布，所述伸缩杆件(16)包括固定外杆(1601)、伸缩内杆(1602)，推动弹簧(1603)以及连接转轮(1604)，所述固定外杆(1601)固定连接在安装架(1)的下端，所述伸缩内杆(1602)活动连接在固定外杆(1601)的内部下端，所述推动弹簧(1603)固定连接在伸缩内杆(1602)的上端且位于固定外杆(1601)的内部，所述连接转轮(1604)活动连接在伸缩内杆(1602)的下端且连接转轮(1604)的下端与盖板(4)的上端相接触。
4.根据权利要求2所述的一种多角度自由机器人，其特征在于，所述固定杆(608)的环侧下端固定连接有六个连接支杆(17)，所述连接支杆(17)远离固定杆(608)的一端转动连接有转动杆件(18)，所述转动杆件(18)与连接支杆(17)相互连接的位置固定连接有盘簧(27)，所述转动杆件(18)远离连接支杆(17)的一端固定连接有L型万向节(19)，所述L型万向节(19)的下端固定连接有吸盘(20)，所述转动杆件(18)靠近固定杆(608)的一端上侧活动连接有第二线缆(21)，所述固定杆(608)的环侧中部固定连接有转向轮组件(22)，所述第二线缆(21)穿过转向轮组件(22)的一端与对应位置上的移动杆(605)环侧下端。
5.根据权利要求4所述的一种多角度自由机器人，其特征在于，所述转动杆件(18)包括转动外杆(1801)，所述转动外杆(1801)的内部活动连接有转动内杆(1802)，所述L型万向节(19)固定连接在转动内杆(1802)远离固定杆(608)的一端，所述转动内杆(1802)远离L型万向节(19)的一端固定连接有伸缩弹簧(1803)，所述伸缩弹簧(1803)固定连接在转动外杆(1801)的内部。
6.根据权利要求1所述的一种多角度自由机器人，其特征在于，所述夹持臂(10)的内侧开设有夹持内槽(23)，所述夹持内槽(23)的侧壁开设有转动槽(24)，所述转动槽(24)的数量为若干且转动槽(24)的内部转动连接有橡胶细杆(25)，所述橡胶细杆(25)为外部包覆有橡胶层的金属杆件，所述橡胶细杆(25)彼此之间固定连接有第三线缆(26)，所述第三线缆(26)的上端穿过夹持内槽(23)固定连接在连接块(7)的下端。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009255262A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Ko Monken | 把持装置ヘッド |
| CN107199573A (zh) * | 2017-07-08 | 2017-09-26 | 佛山市正略信息科技有限公司 | 一种生产线夹持工件用机械手 |
| CN207189656U (zh) * | 2017-09-29 | 2018-04-06 | 广东美的制冷设备有限公司 | 压缩机的夹持机构及压缩机的搬运机器人 |
| CN111762322A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-10-13 | 山东万佳达电子科技有限公司 | 一种防撞式定点无人机 |
| EP3797942A1 (de) * | 2019-09-25 | 2021-03-31 | Günther Zimmer | Greifeinheitsmodul mit schwenkschubgelenk |
| CN112621807A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-09 | 珠海格力智能装备有限公司 | 夹具 |
| CN112720548A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-04-30 | 陕西国防工业职业技术学院 | 一种液压拉伸机工件换位机械手 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150151433A1 (en) * | 2013-12-02 | 2015-06-04 | Harris Corporation | Compact robotic gripper |
| US9718195B1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-08-01 | X Development Llc | Cylindrical worm drive robotic gripper |
-
2021
- 2021-06-08 CN CN202110638780.2A patent/CN113320697B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009255262A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Ko Monken | 把持装置ヘッド |
| CN107199573A (zh) * | 2017-07-08 | 2017-09-26 | 佛山市正略信息科技有限公司 | 一种生产线夹持工件用机械手 |
| CN207189656U (zh) * | 2017-09-29 | 2018-04-06 | 广东美的制冷设备有限公司 | 压缩机的夹持机构及压缩机的搬运机器人 |
| EP3797942A1 (de) * | 2019-09-25 | 2021-03-31 | Günther Zimmer | Greifeinheitsmodul mit schwenkschubgelenk |
| CN111762322A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-10-13 | 山东万佳达电子科技有限公司 | 一种防撞式定点无人机 |
| CN112621807A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-09 | 珠海格力智能装备有限公司 | 夹具 |
| CN112720548A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-04-30 | 陕西国防工业职业技术学院 | 一种液压拉伸机工件换位机械手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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