CN114771682B - 一种自适应调姿吸盘及八足行走机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应调姿吸盘及八足行走机器人。本发明包括基板，其连接于吸盘体；导向机构，其连接于基板；定位板，其通过导向机构滑动连接于基板，所述导向机构能够对定位板的滑动进行制动；调节机构，包括连杆、定位套和调节件，所述连杆连接于定位板，所述定位套连接于基板，所述连杆滑动连接于定位套，所述调节件连接于连杆并通过所述调节件能够调节所述连杆与所述定位套间的相对位置；连接机构，所述连接机构包括连接座、连接螺杆和万向轴承，所述连接座连接于定位板，所述连接螺杆通过万向轴承连接于连接座。本发明能够在八足机器人在飞机蒙皮上沿着圆周方向行走的时候调整轴向位置并进行锁定，增强了吸住蒙皮后的整体刚性。

Description

一种自适应调姿吸盘及八足行走机器人

技术领域

本发明涉及机器人铆接技术领域，尤其是指一种自适应调姿吸盘及八足行走机器人。

背景技术

随着航空技术的不断发展，各种先进的飞机零部件制造工艺也得到了长足的发展，作为民用飞机的重要组成部件“蒙皮”的铆接一直使用的人工操作，不仅对操作人员的技术水平要求较高，而且工人的劳动强度大。近年来人工智能与数控技术的不断完善和成熟也为机器人铆接技术的运用提供了有利保障，为此八足行走机器人铆接专机能够部分替代人工对蒙皮进行铆接。

现有的八足机器人的两组共八个吸盘脚均使用普通的真空吸盘，由于八足机器人只能沿着机身蒙皮做圆周方向的运动，不具备轴向方向的补偿能力，这就造成了机器人的行走无法纠偏，进而造成铆接专机无法找正蒙皮的法向位置。

发明内容

本发明的目的是提供一款自适应调姿吸盘及八足行走机器人，能够在八足机器人在飞机蒙皮上沿着圆周方向行走时进行轴向位置的调整，并在铆接专机工作时提供足够的吸持力。

为解决上述技术问题，本发明提供首先提供一种自适应调姿吸盘，包括吸盘体，所述吸盘体连接有真空气管接头，此外，还包括：

基板，其连接于吸盘体；

导向机构，其连接于基板；

定位板，其通过导向机构滑动连接于基板，所述导向机构能够对定位板的滑动进行制动；

调节机构，所述调节机构包括连杆、定位套和调节件，所述连杆连接于定位板，所述定位套连接于基板，所述连杆滑动连接于定位套，所述调节件连接于连杆并通过所述调节件能够调节所述连杆与所述定位套间的相对位置；

连接机构，所述连接机构包括连接座、连接螺杆和万向轴承，所述连接座连接于定位板，所述连接螺杆通过万向轴承连接于连接座。

在本发明的一种实施方式中，所述导向机构包括直线导轨和导轨钳制器，所述直线导轨连接于基板，所述导轨钳制器连接于定位板，所述定位板和导轨钳制器均滑动连接于直线导轨。

在本发明的一种实施方式中，所述调节件包括设于所述定位套两侧的第一滑套和第二滑套，所述第一滑套和第二滑套均与所述连杆螺纹连接。

在本发明的一种实施方式中，所述自适应调姿吸盘还包括限位块，所述调节件还包括套筒和第一弹簧，所述连杆两端分别通过限位块连接于定位板的侧端，所述套筒和第一弹簧均套设于所述连杆，所述套筒螺纹连接于连杆，所述套筒位于第一滑套的一侧，所述第一弹簧两端分别与第二滑套与其中一个限位块相抵。

在本发明的一种实施方式中，所述直线导轨和定位板的数量均为两个，两个直线导轨平行设置，所述连接座设于两个所述直线导轨之间。

在本发明的一种实施方式中，所述自适应调姿吸盘还包括定位柱，所述连接座的两侧端分别通过定位柱连接于所述定位板的侧端。

在本发明的一种实施方式中，所述连接机构还包括连接杆和球形块，所述连接杆连接于连接螺杆一端，所述球形块连接于连接杆上，所述球形块与连接座之间通过球面接触。

在本发明的一种实施方式中，所述连接机构还包括轴承外圈压盖、弹簧压块、第二弹簧、轴承内圈压块和螺母，所述轴承外圈压盖通过万向轴承安装于连接座，所述弹簧压块通过第二弹簧压紧于轴承外圈压盖，所述轴承内圈压块与连接螺杆通过螺纹连接并压紧于万向轴承，所述螺母与连接螺杆通过螺纹连接并压紧于弹簧压块。

在本发明的一种实施方式中，所述连接机构还包括防尘盖和挡块，所述防尘盖穿过连接螺杆并压紧于轴承外圈压盖，所述挡块连接于连接座并压住防尘盖。

本发明还提供一种包括所述的自适应调姿吸盘八足行走机器人。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种自适应调姿吸盘及八足行走机器人，其结构紧凑，能够在八足机器人在飞机蒙皮上沿着圆周方向行走的时候调整轴向位置并进行锁定，使得铆接专机能够准确定位到要找正蒙皮的点并快速找正这个点的法向，自适应调姿吸盘在保证与飞机蒙皮足够吸力的同时，增强了吸住后的整体刚性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的自适应调姿吸盘主视结构示意图。

图2是本发明的自适应调姿吸盘左视结构示意图。

图3是图1的A-A剖视图。

图4是图1的B-B剖视图。

图5是自适应调姿吸盘安装于八足行走机器人的示意图。

说明书附图标记说明：1、前吸盘；2、后吸盘；3、吸盘体；4、直线导轨；5、第一螺钉；6、基板；7、连接座；8、真空气管接头；9、定位柱；10、定位板；11、第二螺钉；12、导轨钳制器；13、定位套；14、第三螺钉；15、第一弹簧；16、限位块；17、防尘盖；18、挡块；19、连杆；20、第二滑套；21、第一滑套；22、套筒；23、第四螺钉；24、第五螺钉；25、连接杆；26、球形块；27、弹簧压块；28、轴承内圈压块；29、螺母；30、连接螺杆；31、第二弹簧；32、万向轴承；33、第六螺钉；34、轴承外圈压盖；35、第七螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图4所示，本发明的一种自适应调姿吸盘，包括吸盘体3，所述吸盘体3连接有真空气管接头8，此外，还包括：

基板6，其连接于吸盘体3；

导向机构，其连接于基板6；

定位板10，其通过导向机构滑动连接于基板6，所述导向机构能够对定位板10的滑动进行制动；

调节机构，所述调节机构包括连杆19、定位套13和调节件，所述连杆19连接于定位板10，所述定位套13连接于基板6，所述连杆19滑动连接于定位套13，所述调节件连接于连杆19并通过所述调节件能够调节所述连杆19与所述定位套13间的相对位置；

连接机构，所述连接机构包括连接座7、连接螺杆30和万向轴承32，所述连接座7连接于定位板10，所述连接螺杆30通过万向轴承32连接于连接座7。

具体地，所述导向机构包括直线导轨4和导轨钳制器12，所述直线导轨4连接于基板6，所述导轨钳制器12连接于定位板10，所述定位板10和导轨钳制器12均滑动连接于直线导轨4。通过直线导轨4实现定位板10沿基板6的精密直线行走调节，直线导轨4和导轨钳制器12的组合使用使得整个吸盘动作灵敏可靠。

具体地，所述调节件包括设于所述定位套13两侧的第一滑套21和第二滑套20，所述第一滑套21和第二滑套20均与所述连杆19螺纹连接。通过第一滑套21和第二滑套20调节连杆19使其能够带动定位板10水平运动。

具体地，所述自适应调姿吸盘还包括限位块16，所述调节件还包括套筒22和第一弹簧15，所述连杆19两端分别通过限位块16连接于定位板10的侧端，所述套筒22和第一弹簧15均套设于所述连杆19，所述套筒22螺纹连接于连杆19，所述套筒22位于第一滑套21的一侧，所述第一弹簧15两端分别与第二滑套20与其中一个限位块16相抵；所述第一弹簧15包括矩形弹簧。通过上述设置，第一弹簧15能够在起到吸盘抬起时，起到轴向复位的作用，提高了连杆19水平运动的稳定性。

具体地，所述直线导轨4和定位板10的数量均为两个，两个直线导轨4平行设置，所述连接座7设于两个所述直线导轨4之间。

具体地，所述自适应调姿吸盘还包括定位柱9，所述连接座7的两侧端分别通过定位柱9连接于所述定位板10的侧端。

具体地，所述连接机构还包括连接杆25和球形块26，所述连接杆25连接于连接螺杆30一端，所述球形块26焊接于连接杆25上，所述球形块26与连接座7之间通过球面接触。通过上述设置，球形块26与连接座7之间通过球面接触限位实现连接螺杆30的单方向运动。

具体地，所述连接机构还包括轴承外圈压盖34、弹簧压块27、第二弹簧31、轴承内圈压块28和螺母29，所述轴承外圈压盖34通过万向轴承32安装于连接座7，所述弹簧压块27通过第二弹簧31压紧于轴承外圈压盖34，所述轴承内圈压块28与连接螺杆30通过螺纹连接并压紧于万向轴承32，所述螺母29与连接螺杆30通过螺纹连接并压紧于弹簧压块27。所述第二弹簧31包括矩形弹簧，能够提供高压紧力以保证适度的接触预紧力。

具体地，所述连接机构还包括防尘盖17和挡块18，所述防尘盖17穿过连接螺杆30并压紧于轴承外圈压盖34，所述挡块18连接于连接座7并压住防尘盖17。

本实施例中的自适应调姿吸盘可通过连接螺杆30安装于八足行走机器人，万向轴承32保证八足行走机器人在行走方向上的任意角度可调，以自适应与飞机蒙皮贴合。

本实施例中，所述直线导轨4通过第一螺钉5连接在基板6上；所述导轨钳制器12通过第二螺钉11连接在定位板10上；所述定位板10通过第三螺钉14连接在直线导轨4副上；所述连杆19通过第四螺钉23连接在限位块16上；所述连接杆25通过第五螺钉24连接在连接螺杆30上；所述基板6通过第六螺钉33连接在吸盘体3上；所述限位块16通过第七螺钉35连接在定位板10上；所述挡块18通过第八螺钉连接在连接座7。

本发明工作原理：如图5所示，将自适应调姿吸盘分别作为八足行走机器人中的其中一组吸盘脚，包括两个前吸盘1和两个后吸盘2，当这四个吸盘脚在飞机蒙皮上需要抬起来前进的时候，在真空气管接头8中通入压缩空气，四个吸盘脚抬起，前吸盘1中的导轨钳制器12松开钳制，通过调整第一滑套21、第二滑套20和套筒22与连杆19的螺纹配合按指定的调整量来调整两个前吸盘1的水平方向的尺寸，通过第一滑套21和第二滑套20调节连杆19使其带动定位板10水平运动，定位板10通过定位柱9带动定位座水平运动，最终带动连接螺杆30水平运动，然后导轨钳制器12动作，限制定位板10运动，使得整个前吸盘1的水平方向完全固定，由于连接螺杆30安装于八足行走机器人上，这样就使得八足行走机器人每次的抬脚动作都能按照指定的调整量补偿掉因水平方向的误差而引起的八足机器人走偏。

当吸盘贴合飞机蒙皮吸紧时，连接螺杆30的轴线会与飞机蒙皮的表面法向角有角度偏差，此时由于球形块26的位置限制作用，使得连接螺杆30只能平行直面方向旋转运动，万向轴承32带动连接螺杆30与蒙皮的表面法向角重合，第二弹簧31通过件轴承外圈压盖34压紧万向轴承32的外圈，使得万向轴承32时刻处于无间隙状态，从而增强八足机器人吸紧后的整体刚性。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种自适应调姿吸盘，包括吸盘体（3），所述吸盘体（3）连接有真空气管接头（8），其特征在于，还包括：

基板（6），其连接于吸盘体（3）；

导向机构，其连接于基板（6）；

定位板（10），其通过导向机构滑动连接于基板（6），所述导向机构能够对定位板（10）的滑动进行制动；

调节机构，所述调节机构包括连杆（19）、定位套（13）和调节件，所述连杆（19）连接于定位板（10），所述定位套（13）连接于基板（6），所述连杆（19）滑动连接于定位套（13），所述调节件连接于连杆（19）并通过所述调节件能够调节所述连杆（19）与所述定位套（13）间的相对位置；

连接机构，所述连接机构包括连接座（7）、连接螺杆（30）和万向轴承（32），所述连接座（7）连接于定位板（10），所述连接螺杆（30）通过万向轴承（32）连接于连接座（7）；

所述连接机构还包括轴承外圈压盖（34）、弹簧压块（27）、第二弹簧（31）、轴承内圈压块（28）和螺母（29），所述轴承外圈压盖（34）通过万向轴承（32）安装于连接座（7），所述弹簧压块（27）通过第二弹簧（31）压紧于轴承外圈压盖（34），所述轴承内圈压块（28）与连接螺杆（30）通过螺纹连接并压紧于万向轴承（32），所述螺母（29）与连接螺杆（30）通过螺纹连接并压紧于弹簧压块（27）。

2.如权利要求1所述的一种自适应调姿吸盘，其特征在于，所述导向机构包括直线导轨（4）和导轨钳制器（12），所述直线导轨（4）连接于基板（6），所述导轨钳制器（12）连接于定位板（10），所述定位板（10）和导轨钳制器（12）均滑动连接于直线导轨（4）。

3.如权利要求1所述的一种自适应调姿吸盘，其特征在于，所述调节件包括设于所述定位套（13）两侧的第一滑套（21）和第二滑套（20），所述第一滑套（21）和第二滑套（20）均与所述连杆（19）螺纹连接。

4.如权利要求1所述的一种自适应调姿吸盘，其特征在于，所述自适应调姿吸盘还包括限位块（16），所述调节件还包括套筒（22）和第一弹簧（15），所述连杆（19）两端分别通过限位块（16）连接于定位板（10）的侧端，所述套筒（22）和第一弹簧（15）均套设于所述连杆（19），所述套筒（22）螺纹连接于连杆（19），所述套筒（22）位于第一滑套（21）的一侧，所述第一弹簧（15）两端分别与第二滑套（20）与其中一个限位块（16）相抵。

5.如权利要求2所述的一种自适应调姿吸盘，其特征在于，所述直线导轨（4）和定位板（10）的数量均为两个，两个直线导轨（4）平行设置，所述连接座（7）设于两个所述直线导轨（4）之间。

6.如权利要求5所述的一种自适应调姿吸盘，其特征在于，所述自适应调姿吸盘还包括定位柱（9），所述连接座（7）的两侧端分别通过定位柱（9）连接于所述定位板（10）的侧端。

7.如权利要求1所述的一种自适应调姿吸盘，其特征在于，所述连接机构还包括连接杆（25）和球形块（26），所述连接杆（25）连接于连接螺杆（30）一端，所述球形块（26）连接于连接杆（25），所述球形块（26）与连接座（7）之间通过球面接触。

8.如权利要求1所述的一种自适应调姿吸盘，其特征在于，所述连接机构还包括防尘盖（17）和挡块（18），所述防尘盖（17）穿过连接螺杆（30）并压紧于轴承外圈压盖（34），所述挡块（18）连接于连接座（7）并压住防尘盖（17）。

9.一种八足行走机器人，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的自适应调姿吸盘。

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