CN205394519U - 一种三旋转自由度位姿调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及精密加工装配技术领域，特指一种三旋转自由度位姿调整装置，包括旋转电机、摇摆机构、仰俯机构与支撑架，旋转电机垂直连接于摇摆机构，摇摆机构垂直连接于仰俯机构，仰俯机构垂直连接于支撑架，支撑架通过螺栓紧固于机械臂上。本实用新型采用旋转电机、摇摆机构与仰俯机构的三旋转轴线交于一点，且三根轴线两两垂直，能方便快捷地调整获取空间物体的姿态，本实用新型采用经软件发出的控制信号直接控制电机输出端驱动螺杆运动，螺钉伸出，使摇摆机构与仰俯机构绕相应的轴线旋转，达到快速调整空间物体姿态的目的，其结构简单，便于操作，具有很强的实用性。

Description

一种三旋转自由度位姿调整装置

技术领域

本实用新型涉及精密加工装配技术领域，特指一种三旋转自由度位姿调整装置。

背景技术

微装配机器人，是微操作技术和机器人化装配相结合的产物。微装配是动作最为复杂、精度要求高、技术难度大的一种微操作作业形式。成三维运动空间的精度定位，微装配工艺较为复杂，靶零件比较小，且所要求的精度特别高，它对操作机械手位置与姿态的调整，微夹钳的设计、微信息的感知以及显微视觉都提出了更高的要求。而准确地获取空间物体的位姿正是微装配能否实现的关键因素。

目前，各种末端执行器位姿调整机构各有其局限性。存在空间上控制困难及电机传动齿轮间隙和连接部件之间的间隙，致使末端执行器尺寸偏大，不适宜作为末端位姿调整机构。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种三旋转自由度位姿调整装置，其采用旋转机构、仰俯机构、摇摆机构的三旋转轴线交于一点，能方便快捷地调整获取空间物体的姿态，成功解决了末端执行器位姿调整问题和电机直接驱动联接的间隙不确定问题，其结构简单，便于操作，具有很强的实用性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种三旋转自由度位姿调整装置，包括旋转电机、摇摆机构、仰俯机构与支撑架，所述旋转电机垂直连接于摇摆机构，所述摇摆机构垂直连接于仰俯机构，所述仰俯机构垂直连接于支撑架，所述支撑架通过螺栓紧固于机械臂上。

进一步而言，所述摇摆机构包括摇摆平板、摇摆钢球、摇摆螺杆、摇摆电机输出轴、摇摆电机与摇摆拉簧，所述平板的中部设有孔，所述旋转电机插接在孔内，所述摇摆平板的下端两侧设有垂直向下的倒三角凸块，所述凸块与仰俯机构转动连接，所述摇摆电机的摇摆电机输出轴的上端连接于摇摆螺杆，所述摇摆螺杆上设有内孔一，所述摇摆钢球设于内孔一内，所述摇摆钢球与摇摆平板对应设置，所述仰俯机构包括仰俯框、仰俯拉簧、仰俯钢球、仰俯螺杆、仰俯电机输出轴与仰俯电机，所述摇摆平板下部与仰俯框通过摇摆销轴销接，所述仰俯框的下端一侧设有仰俯槽，所述仰俯槽通过仰俯销轴与支撑架转动连接，所述仰俯电机的上端设有仰俯电机输出轴，所述仰俯电机输出轴连接于仰俯螺杆，所述仰俯螺杆上设有内孔二，仰俯钢球设于内孔二内，所述仰俯钢球与仰俯框对应设置。

进一步而言，所述摇摆电机固定设于仰俯框一侧上，所述仰俯框上侧设有螺纹孔一，所述摇摆螺杆与螺纹孔一对应设置，所述摇摆拉簧的一端固定在摇摆平板上，摇摆拉簧另一端固定在仰俯框上，所述仰俯电机固定设于支撑架一侧上，所述支撑架上侧设有螺纹孔二，所述仰俯螺杆与螺纹孔二对应设置，所述仰俯拉簧一端固定在仰俯框上，仰俯拉簧别一端固定在支撑架上。

本实用新型有益效果：

本实用新型采用旋转电机、摇摆机构与仰俯机构的三旋转轴线交于一点，且三根轴线两两垂直，能方便快捷地调整获取空间物体的姿态，本实用新型采用经软件发出的控制信号直接控制电机输出端驱动螺杆运动，螺杆伸出，通过钢球直接作用克服弹簧拉力，使摇摆机构与仰俯机构绕相应的轴线旋转，达到快速调整空间物体姿态的目的，解决了末端执行器位姿调整问题和电机直接驱动联接的间隙不确定问题，其结构简单，便于操作，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本实用新型整体结构主视图；

图2是本实用新型整体结构左视图。

1、旋转电机；2、摇摆平板；3、摇摆钢球；4、摇摆螺杆；5、摇摆电机输出轴；6、摇摆电机；7、摇摆拉簧；8、摇摆销轴；9、仰俯框；10、仰俯槽；11、仰俯销轴；12、仰俯拉簧；13、仰俯钢球；14、仰俯螺杆；15、仰俯电机输出轴；16、仰俯电机；17、支撑架；18、螺栓；21、孔；22、凸块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1和图2所示，本实用新型所述一种三旋转自由度位姿调整装置，包括旋转电机1、摇摆机构、仰俯机构与支撑架17，所述旋转电机1垂直连接于摇摆机构，所述摇摆机构垂直连接于仰俯机构，所述仰俯机构垂直连接于支撑架17，所述支撑架1通过螺栓18紧固于机械臂上，所述摇摆机构包括摇摆平板2、摇摆钢球3、摇摆螺杆4、摇摆电机输出轴5、摇摆电机6与摇摆拉簧7，所述摇摆平板2的中部设有孔21，所述旋转电机1插接在孔21内，所述摇摆平板2的下端两侧设有垂直向下的倒三角凸块22，所述凸块22与仰俯机构转动连接，所述摇摆电机6的摇摆电机输出轴5连接于摇摆螺杆4，所述摇摆螺杆4上设有内孔一，所述摇摆钢球3安装于内孔一内，所述摇摆钢球3与摇摆平板2对应设置，所述仰俯机构包括仰俯框9、仰俯拉簧12、仰俯钢球13、仰俯螺杆14、仰俯电机输出轴15与仰俯电机16，所述摇摆平板2下部通过摇摆销轴8销接于仰俯框9，所述仰俯框9上设有仰俯槽10，所述仰俯槽10通过仰俯销轴11销接于支撑架17，所述仰俯电机16的仰俯电机输出轴15驱动仰俯螺杆14运动，所述仰俯螺杆14上设有内孔二，所述仰俯钢球13设于内孔二内，所述仰俯钢球13与仰俯框9对应设置，所述摇摆电机6固定设于仰俯框9一侧上，所述仰俯框9上侧设有螺纹孔一，所述摇摆螺杆4与螺纹孔一对应设置，摇摆拉簧7一端固定在摇摆平板2上，摇摆拉簧7另一端固定在仰俯框9上，仰俯电机16固定设于支撑架17一侧上，支撑架17上侧设有螺纹孔二，仰俯螺杆14与螺纹孔二对应设置，仰俯拉簧12一端固定在仰俯框9上，仰俯拉簧12另一端固定在支撑架17上。

本实用新型工作原理：若摇摆电机6驱动摇摆螺杆4向上运动，则摇摆螺杆4推动摇摆钢球3与摇摆平板2接触，使摇摆平板2克服摇摆拉簧7的弹力绕摇摆销轴8转动，实现向左调整，若摇摆电机6驱动摇摆螺杆4向下运动，则由于摇摆接簧7的作用，将使摇摆平板2绕摇摆销轴8转动，实现向右调整；

若仰俯电机16驱动仰俯螺杆14向上运动，则仰俯螺杆14推动仰俯钢球13与仰俯框9接触，使仰俯框9克服仰俯拉簧12的弹力绕仰俯销轴11转动，实现向下俯视调整，若仰俯电机16驱动仰俯螺杆14向下运动，则由于仰俯拉簧12的作用，将使仰俯框9绕仰俯销轴11转动，实现向上仰视调整。

以上为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还能对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种三旋转自由度位姿调整装置，包括旋转电机（1）、摇摆机构、仰俯机构与支撑架（17），其特征在于：所述旋转电机（1）垂直连接于摇摆机构，所述摇摆机构垂直连接于仰俯机构，所述仰俯机构垂直连接于支撑架（17），所述支撑架（1）通过螺栓（18）紧固于机械臂上所述摇摆机构包括摇摆平板（2）、摇摆钢球（3）、摇摆螺杆（4）、摇摆电机输出轴（5）、摇摆电机（6）与摇摆拉簧（7），所述平板（2）的中部设有孔（21），所述旋转电机（1）插接在孔（21）内，所述摇摆平板（2）的下端两侧设有垂直向下的倒三角凸块（22），所述凸块（22）与仰俯机构转动连接，所述摇摆电机（6）的摇摆电机输出轴（5）上端连接于摇摆螺杆（4），所述摇摆螺杆（4）上端设有内孔一，所述摇摆钢球（3）设于内孔一内，所述摇摆钢球（3）与摇摆平板（2）对应设置，所述仰俯机构包括仰俯框（9）、仰俯拉簧（12）、仰俯钢球（13）、仰俯螺杆（14）、仰俯电机输出轴（15）与仰俯电机（16），所述摇摆平板（2）下部通过摇摆销轴（8）销接于仰俯框（9），所述仰俯框（9）上设有仰俯槽（10），所述仰俯槽（10）通过仰俯销轴（11）销接于支撑架（17），所述仰俯电机（16）的仰俯电机输出轴（15）驱动仰俯螺杆（14）运动，所述仰俯螺杆（14）上设有内孔二，所述仰俯钢球（13）设于内孔二内，所述仰俯钢球（13）与仰俯框（9）对应设置。

2.根据权利要求1所述一种三旋转自由度位姿调整装置，其特征在于：所述摇摆电机（6）固定设于仰俯框（9）一侧，所述仰俯框（9）上侧设有螺纹孔一，所述摇摆螺杆（4）与螺纹孔一对应设置，所述摇摆拉簧（7）一端固定在摇摆平板（2）的底面上，所述摇摆拉簧（7）另一端固定在仰俯框（9）上，所述仰俯电机（16）固定设于支撑架（17）一侧，所述支撑架（17）上侧设有螺纹孔二，所述仰俯螺杆（14）与螺纹孔二对应设置，所述仰俯拉簧（12）一端固定在仰俯框（9）上，所述仰俯拉簧（12）另一端固定在支撑架（17）上。