CN201970312U - 三自由度末端执行器 - Google Patents
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Abstract
一种三自由度末端执行器，包括步进电机、齿轮传动机构I、齿轮传动机构II、齿轮传动机构III、步进电机、连杆、曲轴、齿轮传动机构IV、丝杠、齿条、执行器、滑杆弹簧。其特征在于：上述的执行器通过螺旋副与丝杠相联，丝杠旋转拖动执行器实现水平移动，并且在平移过程中通过步进电机(5)来实现执行器的任意旋转，同步实现夹持和释放。该三自由度末端执行器除了夹持操作之外，同时还有两个方向的自由度，机构中三个运动中平移和旋转相互独立，而夹持操作则是伴随着平移过程由机构自动夹紧，它精度高、效率高，操作方便，是最理想的三自由度末端执行器。
Description
技术领域
本实用新型涉及到一种用于本机械工业的机器人的末端执行器，以完成末端三个自由度的运动装置，更为具体地说涉及一种三自由度末端执行器。
背景技术
随着机械设备的智能化程度越来越高，机械装备中的自动化部装也越来越多，由于机械设备承担的各种也越来越多，其中采用的最多的即为机器人；传统的机器人末端执行器仅仅实现夹持简单操作，而不具备更加复杂的功能；所以，在某些场合不得不增加使用机械臂来达到执行目的，这样无疑提高了成本和设备的复杂程度，所以设计一种可以具备多个自由度的末端执行器是非常必要的。
实用新型内容
要解决的技术问题：为了解决如所述的现有技术中存在的问题，本实用新型目的在于提供一种用于机械工业的机器人的末端执行器，以完成末端三个自由度的运动装置即三自由度末端执行器。
技术方案：为了达到上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案为：
本实用新型中的三自由度末端执行器，包括步进电机(1)、齿轮传动机构I、齿轮传动机构II、齿轮传动机构III、步进电机(5)、连杆、曲轴、齿轮传动机构IV、丝杠、齿条、执行器、滑杆弹簧；其特征在于：上述的执行器通过螺旋副与丝杠相联，丝杠旋转拖动执行器实现水平移动，并且在平移过程中通过步进电机(5)来实现执行器的任意旋转，同步实现夹持和释放。
本实用新型的有益效果是：该三自由度末端执行器除了夹持操作之外，同时还有两个方向的自由度，机构中三个运动中平移和旋转相互独立，而夹持操作则是伴随着平移过程由机构自动夹紧，它精度高、效率高，操作方便，是最理想的三自由度末端执行器。
附图说明
图一为三自由度末端执行器的结构示意图。
具体实施方式：
如图一所示，该三自由度末端执行器是由步进电机(1)、齿轮传动机构I(2)、齿轮传动机构II(3)、齿轮传动机构III(4)、步进电机(5)、连杆(6)、曲轴(7)、齿轮传动机构IV(8)、丝杠(9)、齿条(10)、执行器(11)、滑杆弹簧(12)组成；其特征在于：上述的执行器(11)通过螺旋副与丝杠相联，丝杠旋转拖动执行器实现水平移动，并且在平移过程中通过步进电机(5)来实现执行器的任意旋转，同步实现夹持和释放。
步进电机(1)、步进电机(5)信号与运动独立，步进电机(1)控制控制执行器11左右平移运动以及其联动的执行器11张开与夹紧，步进电机(5)控制执行器旋转运动。
当步进电机(1)接收信号开始正转，经过齿轮传动I(2)，将传递运动到丝杠(9)，从而带动执行器(11)向左侧移动，此时曲轴(7)处于低位状态，连杆(6)下压，使得执行器(11)张开，右侧齿轮副II(3)被锁定机构锁定，左侧齿轮副IV(8)未被锁定。
当执行器组件运动到左端时，齿条(10)将水平滑动传递经过左侧齿轮副IV(8)传递到曲轴(7)，并带动连杆(6)上移，由于齿条座长度较长，齿条(10)基座同时触动齿轮传动II(3)和齿轮副IV(4)的锁定结构；在此过程中滑杆弹簧(12)复位，执行器(11)相连的滑杆上移使得执行器实现夹持；运动到最左端时齿条与不完全齿轮失去啮合，齿条座推进锁定机构运动到底端，左侧齿轮副IV(8)被锁紧，右侧齿轮副II(3)未被锁定，曲轴以及连杆，执行器夹紧状态全部锁定。
当步进电机(1)接收信号开始反转，此时在丝杠传递运动下，执行器组件滑块开始右移，由于锁定机构的两侧联动，齿轮传动II(3)被锁定，曲轴位置不变，执行器维持夹紧状态。
在运动过程中，步进电机(5)将接收控制信号以确定是否经过齿轮传动III(4)使得执行器(11)转动。
当运动到右端，齿条基座先触动不完全齿轮副II(3)的锁定机构解除所有锁定，齿条与不完全按齿轮啮合，从而曲轴连杆机构下压；执行器相连的连杆向下运动使得执行器张开实现释放运动；向右运动结束，齿轮传动II(3)的锁定机构完全张开，不完全齿轮与齿条失去 啮合，锁定机构联动使得左侧齿轮传动IV重新被锁定，曲轴维持张开释放状态不变准备回程。
以上已以较佳实施公开了本实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (1)
1.一种三自由度末端执行器，包括步进电机(1)、齿轮传动机构I、齿轮传动机构II、齿轮传动机构III、步进电机(5)、连杆、曲轴、齿轮传动机构IV、丝杠、齿条、执行器、滑杆弹簧，其特征在于：上述的执行器通过螺旋副与丝杠相联，丝杠旋转拖动执行器实现水平移动，并且在平移过程中通过步进电机(5)来实现执行器的任意旋转，同步实现夹持和释放。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2010
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