CN115533866A - 一种带有抓取装置的机器人及其工作方法 - Google Patents

一种带有抓取装置的机器人及其工作方法 Download PDF

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Abstract

一种带有抓取装置的机器人及其工作方法，属于工作机器人领域。包括底座和抓取装置；所述抓取装置包括连接座、转动臂、转轴和传动装置；所述连接座设置在底座上端，连接座上通过轴承连接有转轴，转轴与转动臂滑动配合，且转动臂的一端设有抓取用爪，转动臂的另一端与传动装置连接，用以带动转动臂在水平方向上移动。本发明不仅能移动过程中减少重心的偏移，避免在斜坡上移动时，机器人倾倒，并且本装置还能在移动过程中水平方向和竖直方向分别进行减震，减少爆炸物受到震动。

Description

一种带有抓取装置的机器人及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种带有抓取装置的机器人及其工作方法，属于工作机器人领域。
背景技术
随着科技的发展，越来越多的机器人代替人工进行工作。在一些较为危险的领域，机器人具有比较明显的优势，如处理爆炸物；因此被广泛使用。但是目前处理爆炸物的机器人拾取物体后，重心发生偏移，在斜坡上移动时极容易倾倒，导致爆炸物受到撞击，并且在移动时，减震效果不佳，容易在移动的过程中使爆炸物受到震动，比较危险，因此有必要对其进行改进。
发明内容
本发明的目的是为解决背景技术中存在的上述问题，提供一种带有抓取装置的机器人及其工作方法。
本发明实现上述目的，采取的技术方案如下：
一种带有抓取装置的机器人，包括底座和抓取装置；所述抓取装置包括连接座、转动臂、转轴和传动装置；所述连接座设置在底座上端，连接座上通过轴承连接有转轴，转轴与转动臂滑动配合，且转动臂的一端设有抓取用爪，转动臂的另一端与传动装置连接，用以带动转动臂在水平方向上移动。
一种带有抓取装置的机器人的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
步骤一：机器人移动至物体附近后，关闭电源，启动轴杆侧面的电机，通过卡块Ⅱ带动弧形板和U形轨道转动，进而带动爪转动，通过爪将物体夹住；
步骤二：反向启动电机，将U形轨道移动至水平位置，再打开电源，使电磁铁吸附在弧形板侧面；
步骤三：启动动力电机，带动物体向底座的方向靠近，并带动支杆移动至支撑块的上端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明不仅能移动过程中减少重心的偏移，避免在斜坡上移动时，机器人倾倒，并且本装置还能在移动过程中水平方向和竖直方向分别进行减震，减少爆炸物受到震动。
附图说明
图1是本发明的一种带有抓取装置的机器人的主视图；
图2是本发明的一种带有抓取装置的机器人的底座的主视图；
图3是本发明的一种带有抓取装置的机器人的抓取装置的主视图；
图4是本发明的一种带有抓取装置的机器人的连接座的主视图；
图5是本发明的一种带有抓取装置的机器人的抓取装置的俯视图；
图6是本发明的一种带有抓取装置的机器人的转轴的主视图；
图7是本发明的一种带有抓取装置的机器人的传动装置的结构示意图；
图8是本发明的一种带有抓取装置的机器人的减震装置的主视图；
图9是本发明的一种带有抓取装置的机器人的连接装置的主视图。
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，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，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。
具体实施方式一：如图1-9所示，本实施方式记载了一种带有抓取装置的机器人，包括底座1和抓取装置2；所述抓取装置2包括连接座21、转动臂22、转轴23和传动装置；所述连接座21设置在底座1上端，连接座21上通过轴承连接有转轴23，转轴23与转动臂22滑动配合，且转动臂22的一端设有抓取用爪，转动臂22的另一端与传动装置连接，用以带动转动臂22在水平方向上移动。
具体实施方式二：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述连接座21包括连接座主体211、U形支架218和支撑杆219；所述连接座主体211的顶端中间设有滑道214，滑道214的一侧设有与滑道214连通的圆孔Ⅰ213，圆孔Ⅰ213的另一侧设有圆孔Ⅱ212，滑道214的另一侧设有圆孔Ⅲ216；所述滑道214的下端还设有连通孔215；所述连接座主体211的下端固定连接有放置在底座1上端的支撑杆219；所述连接座主体211的上端固定连接有U形支架218。
具体实施方式三：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述转轴23包括轴杆231、弹簧Ⅰ233、卡块Ⅰ234和卡块Ⅱ235；所述轴杆231的两端通过轴承连接在U形支架218上，且轴杆231的一端与电机连接，轴杆231的外圆面上对称设有两个卡槽232，每个卡槽232内通过弹簧Ⅰ233连接有卡块Ⅰ234；所述卡块Ⅱ235固定连接在轴杆231的外圆面上。
具体实施方式四：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述抓取装置2包括U形轨道221和弧形板223；所述U形轨道221的一端铰接有爪，U形轨道221的另一端固定连接有弧形板223，且U形轨道221与弧形板223连通；所述轴杆231与U形轨道221、弧形板223滑动配合；所述弧形板223的内径与轴杆231直径相等，弧形板223的内圆面上设有凹槽222。
具体实施方式五：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述传动装置包括动力电机24、齿轮25、传动筒26、减震装置27、连接装置28和弹簧Ⅱ29；所述传动筒26通过轴承连接在圆孔Ⅰ213内，且传动筒26的外圆面设有齿槽，内圆面设有螺纹；所述动力电机24固定连接在连接座主体211的上端，动力电机24的输出轴上固定连接有齿轮25，齿轮25与齿槽啮合；所述减震装置27与传动筒26螺纹连接；所述连接装置28的一端与减震装置27滑动配合，连接装置28的另一端与弧形板223连接；所述弹簧Ⅱ29的一端固定连接在圆孔Ⅲ216内，弹簧Ⅱ29的另一端与连接装置28连接。
具体实施方式六：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述减震装置27包括螺纹筒271、两个连杆274、限位块275、L形连接杆276和支杆277；所述螺纹筒271通过螺纹与传动筒26连接，且在螺纹筒271远离传动筒26的一端设有滑槽273，在螺纹筒271的外圆面上设有贯穿螺纹筒271与滑槽273连通的多个通气孔272；所述两个连杆274的一端对称固定连接在螺纹筒271的侧面，连杆274的另一端固定连接有限位块275，且位于下方的连杆274的下端固定连接有L形连接杆276，L形连接杆276水平端的下端固定连接有支杆277，L形连接杆276与连通孔215、矩形槽217滑动配合；所述支杆277设置在底座1的上端。
具体实施方式七：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述连接装置28包括传动杆281、矩形滑块283、竖杆284、支撑板285、电源286和电磁铁287；所述传动杆281的一端与滑槽273滑动配合，传动杆281的侧面对称设有与限位块275滑动配合的限位槽282，传动杆281的另一端固定连接有矩形滑块283，矩形滑块283与滑道214滑动配合，矩形滑块283的上端固定连接有竖杆284，竖杆284的上端固定连接有支撑板285，支撑板285的顶端固定连接有电源286，支撑板285的侧面固定连接有电磁铁287，电磁铁287与电源286电连接，且电磁铁287吸附在弧形板223上。
具体实施方式八：如图1-9所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述底座1包括底座主体12、轮11、弹簧Ⅲ14、支撑块15、限位杆16和弹簧Ⅳ19；所述底座主体12的下端设有轮11，底座主体12的上端面上设有竖槽Ⅰ13和竖槽Ⅱ18；所述支撑杆219与竖槽Ⅰ13滑动配合，且支撑杆219的下端设有弹簧Ⅲ14；所述竖槽Ⅱ18的内壁上设有竖槽Ⅲ17；所述支撑块15的侧面固定连接有限位杆16，支撑块15与竖槽Ⅱ18滑动配合，支撑块15的下端设有弹簧Ⅳ19；所述限位杆16与竖槽Ⅲ17滑动配合；所述弧形板223与轴杆231的距离最远时，支杆277位于支撑块15的上端。
具体实施方式九：如图1-9所示，本实施方式记载了一种带有抓取装置的机器人的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
步骤一：机器人移动至物体附近后，关闭电源286，启动轴杆231侧面的电机，通过卡块Ⅱ235带动弧形板223和U形轨道221转动，进而带动爪转动，通过爪将物体夹住；
步骤二：反向启动电机，将U形轨道221移动至水平位置，再打开电源286，使电磁铁287吸附在弧形板223侧面；
步骤三：启动动力电机24，带动物体向底座1的方向靠近，并带动支杆277移动至支撑块15的上端。
本发明的工作原理是：机器人移动至物体附近后，启动动力电机24，带动齿轮25转动，进而带动传动筒26转动，传动筒26带动螺纹筒271向图3所示的右方移动，进而带动连杆274和限位块275向右移动，限位块275移动至限位槽282的最右侧并通过限位槽282带动传动杆281向右移动，传动杆281带动连接块283移动压缩弹簧Ⅱ29，还带动竖杆284、支撑板285向右移动，进而通过电磁铁287带动弧形板223向右移动，使U形轨道221带动爪向右移动，直至轴杆231移动至弧形板223内部，然后关闭动力电机24，再关闭电源286，使电磁铁287断电，启动轴杆231侧面的电机，电机带动轴杆231转动，由于卡块Ⅱ235嵌入凹槽222内，所以轴杆231通过卡块Ⅱ235、凹槽222带动弧形板223和U形轨道221转动，进而带动爪转动，爪通过与其连接的控制系统将物体夹住；
反向启动轴杆231侧面的电机，将U形轨道221移动至水平位置，再打开电源286，使电磁铁287吸附在弧形板223侧面；
反向启动动力电机24，电机24带动齿轮25反向转动，进而带动螺纹筒271移动至传动筒26的左侧，并将通气孔272露出至连接座主体211的外端，并带动支杆277移动至支撑块15的上端，连接块283在弹簧Ⅱ29的弹力作用下向左移动，连接块283通过其上端的电磁铁287吸附弧形板223、U形滑轨221、爪和物体向图3所示的左方移动，直至移动至轴杆231与U形轨道221的爪所在端接触，此时弹簧Ⅱ29处于原长状态，且物体与底座1之间的距离最近，由此可以减少机器人整体重心的偏移，避免在斜坡上移动时，重心偏移较大导致机器人翻倒；
同时，由于弹簧Ⅱ29处于原长状态，当机器人在移动过程中受到水平方向的震动时，连接块283带动传动杆281移动，进而拉伸或者压缩弹簧Ⅱ29，传动杆281始终在滑槽273内滑动，因此传动杆281移动时，螺纹筒271内部的滑槽271进气或者出气均通过通气孔272完成，当传动杆281单位时间内较大位移时，滑槽271单位时间内进气或者出气量大于通气孔272单位时间内气体的流动量，进而通过气阻减缓传动杆281的位移，并且配合弹簧Ⅱ29一同使用，保证水平方向减震效果更好；
当竖直方向震动时，支撑杆219和支杆277上下移动，带动支撑杆219下端的弹簧Ⅲ14和支撑块15上下移动，进而完成减震。支撑块15下端的弹簧Ⅳ19始终处于压缩状态，且支杆277移动至支撑块15上端时，支撑块15的上端面仍与底座主体12的上端面在同一水平面上。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种带有抓取装置的机器人，其特征在于：包括底座(1)和抓取装置(2)；所述抓取装置(2)包括连接座(21)、转动臂(22)、转轴(23)和传动装置；所述连接座(21)设置在底座(1)上端，连接座(21)上通过轴承连接有转轴(23)，转轴(23)与转动臂(22)滑动配合，且转动臂(22)的一端设有抓取用爪，转动臂(22)的另一端与传动装置连接，用以带动转动臂(22)在水平方向上移动。
2.根据权利要求1所述的一种带有抓取装置的机器人，其特征在于：所述连接座(21)包括连接座主体(211)、U形支架(218)和支撑杆(219)；所述连接座主体(211)的顶端中间设有滑道(214)，滑道(214)的一侧设有与滑道(214)连通的圆孔Ⅰ(213)，圆孔Ⅰ(213)的另一侧设有圆孔Ⅱ(212)，滑道(214)的另一侧设有圆孔Ⅲ(216)；所述滑道(214)的下端还设有连通孔(215)；所述连接座主体(211)的下端固定连接有放置在底座(1)上端的支撑杆(219)；所述连接座主体(211)的上端固定连接有U形支架(218)。
3.根据权利要求2所述的一种带有抓取装置的机器人，其特征在于：所述转轴(23)包括轴杆(231)、弹簧Ⅰ(233)、卡块Ⅰ(234)和卡块Ⅱ(235)；所述轴杆(231)的两端通过轴承连接在U形支架(218)上，且轴杆(231)的一端与电机连接，轴杆(231)的外圆面上对称设有两个卡槽(232)，每个卡槽(232)内通过弹簧Ⅰ(233)连接有卡块Ⅰ(234)；所述卡块Ⅱ(235)固定连接在轴杆(231)的外圆面上。
4.根据权利要求3所述的一种带有抓取装置的机器人，其特征在于：所述抓取装置(2)包括U形轨道(221)和弧形板(223)；所述U形轨道(221)的一端铰接有爪，U形轨道(221)的另一端固定连接有弧形板(223)，且U形轨道(221)与弧形板(223)连通；所述轴杆(231)与U形轨道(221)、弧形板(223)滑动配合；所述弧形板(223)的内径与轴杆(231)直径相等，弧形板(223)的内圆面上设有凹槽(222)。
5.根据权利要求4所述的一种带有抓取装置的机器人，其特征在于：所述传动装置包括动力电机(24)、齿轮(25)、传动筒(26)、减震装置(27)、连接装置(28)和弹簧Ⅱ(29)；所述传动筒(26)通过轴承连接在圆孔Ⅰ(213)内，且传动筒(26)的外圆面设有齿槽，内圆面设有螺纹；所述动力电机(24)固定连接在连接座主体(211)的上端，动力电机(24)的输出轴上固定连接有齿轮(25)，齿轮(25)与齿槽啮合；所述减震装置(27)与传动筒(26)螺纹连接；所述连接装置(28)的一端与减震装置(27)滑动配合，连接装置(28)的另一端与弧形板(223)连接；所述弹簧Ⅱ(29)的一端固定连接在圆孔Ⅲ(216)内，弹簧Ⅱ(29)的另一端与连接装置(28)连接。
6.根据权利要求5所述的一种带有抓取装置的机器人，其特征在于：所述减震装置(27)包括螺纹筒(271)、两个连杆(274)、限位块(275)、L形连接杆(276)和支杆(277)；所述螺纹筒(271)通过螺纹与传动筒(26)连接，且在螺纹筒(271)远离传动筒(26)的一端设有滑槽(273)，在螺纹筒(271)的外圆面上设有贯穿螺纹筒(271)与滑槽(273)连通的多个通气孔(272)；所述两个连杆(274)的一端对称固定连接在螺纹筒(271)的侧面，连杆(274)的另一端固定连接有限位块(275)，且位于下方的连杆(274)的下端固定连接有L形连接杆(276)，L形连接杆(276)水平端的下端固定连接有支杆(277)，L形连接杆(276)与连通孔(215)、矩形槽(217)滑动配合；所述支杆(277)设置在底座(1)的上端。
7.根据权利要求6所述的一种带有抓取装置的机器人，其特征在于：所述连接装置(28)包括传动杆(281)、矩形滑块(283)、竖杆(284)、支撑板(285)、电源(286)和电磁铁(287)；所述传动杆(281)的一端与滑槽(273)滑动配合，传动杆(281)的侧面对称设有与限位块(275)滑动配合的限位槽(282)，传动杆(281)的另一端固定连接有矩形滑块(283)，矩形滑块(283)与滑道(214)滑动配合，矩形滑块(283)的上端固定连接有竖杆(284)，竖杆(284)的上端固定连接有支撑板(285)，支撑板(285)的顶端固定连接有电源(286)，支撑板(285)的侧面固定连接有电磁铁(287)，电磁铁(287)与电源(286)电连接，且电磁铁(287)吸附在弧形板(223)上。
8.根据权利要求7所述的一种带有抓取装置的机器人，其特征在于：所述底座(1)包括底座主体(12)、轮(11)、弹簧Ⅲ(14)、支撑块(15)、限位杆(16)和弹簧Ⅳ(19)；所述底座主体(12)的下端设有轮(11)，底座主体(12)的上端面上设有竖槽Ⅰ(13)和竖槽Ⅱ(18)；所述支撑杆(219)与竖槽Ⅰ(13)滑动配合，且支撑杆(219)的下端设有弹簧Ⅲ(14)；所述竖槽Ⅱ(18)的内壁上设有竖槽Ⅲ(17)；所述支撑块(15)的侧面固定连接有限位杆(16)，支撑块(15)与竖槽Ⅱ(18)滑动配合，支撑块(15)的下端设有弹簧Ⅳ(19)；所述限位杆(16)与竖槽Ⅲ(17)滑动配合；所述弧形板(223)与轴杆(231)的距离最远时，支杆(277)位于支撑块(15)的上端。
9.根据权利要求8所述的一种带有抓取装置的机器人的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括以下步骤：
步骤一：机器人移动至物体附近后，关闭电源(286)，启动轴杆(231)侧面的电机，通过卡块Ⅱ(235)带动弧形板(223)和U形轨道(221)转动，进而带动爪转动，通过爪将物体夹住；
步骤二：反向启动电机，将U形轨道(221)移动至水平位置，再打开电源(286)，使电磁铁(287)吸附在弧形板(223)侧面；
步骤三：启动动力电机(24)，带动物体向底座(1)的方向靠近，并带动支杆(277)移动至支撑块(15)的上端。
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