CN209699145U - 机器人的夹取机械臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型旨在提供一种机器人的夹取机械臂,包括动臂Ⅰ、动臂Ⅱ、电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ、气缸Ⅰ、气缸Ⅱ、机械手;动臂Ⅰ后端与电机Ⅰ的输出轴固定连接,动臂Ⅰ的前端上设有转轴Ⅰ,动臂Ⅱ的后端安装于转轴Ⅰ上,动臂Ⅱ的前端设有转轴Ⅱ,电机Ⅱ的尾部安装于转轴Ⅱ上;电机Ⅲ的尾部安装于电机Ⅱ的转动轴上;动臂Ⅰ的上侧面的后部设有连接座Ⅰ,气缸Ⅰ的缸体端部与连接座Ⅰ活动铰接,气缸Ⅰ的活塞杆前端与动臂Ⅱ的后端活动铰接;动臂Ⅱ的上侧面的后部设有连接座Ⅱ,气缸Ⅱ的缸体端部与连接座Ⅱ活动铰接,气缸Ⅱ的活塞杆前端与电机Ⅱ的尾部上侧的连接座Ⅲ活动铰接。该机械臂克服现有技术缺陷,具有结构简单、控制简便、成本低的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人结构领域,具体涉及一种机器人的夹取机械臂。
背景技术
移动机器人的研究始于20世纪60年代,随着智能制造业的发展,移动机器人发展前景十分广阔。移动机器人涉及电子,智能控制,机械设计等多个学科。目前,移动机器人许多任务是通过机器臂完成,但是现有的机器臂结构通常比较复杂、成本较高、控制过程比较繁琐。
发明内容
本实用新型旨在提供一种机器人的夹取机械臂,该机械臂克服现有技术缺陷,具有结构简单、控制简便、成本低的特点。
本实用新型的技术方案如下:
一种机器人的夹取机械臂,包括动臂Ⅰ、动臂Ⅱ、电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ、气缸Ⅰ、气缸Ⅱ、机械手;
所述的动臂Ⅰ后端与电机Ⅰ的输出轴固定连接,动臂Ⅰ能够在电机Ⅰ带动下转动,动臂Ⅰ的前端上设有转轴Ⅰ,所述的动臂Ⅱ的后端安装于转轴Ⅰ上,能够相对于转轴Ⅰ转动,动臂Ⅱ的前端设有转轴Ⅱ,所述的电机Ⅱ的尾部安装于转轴Ⅱ上,能够相对于转轴Ⅱ转动,所述的动臂Ⅰ、动臂Ⅱ、电机Ⅱ的转动轨迹位于同一平内;
所述的电机Ⅲ的尾部安装于电机Ⅱ的转动轴上,电机Ⅲ的转动轴向前延伸与机械手连接,驱动机械手;
所述的动臂Ⅰ的上侧面的后部设有连接座Ⅰ,所述的气缸Ⅰ的缸体端部与连接座Ⅰ活动铰接,气缸Ⅰ的活塞杆前端与动臂Ⅱ的后端活动铰接,该活动铰接处位于转轴Ⅰ的上方;
所述的动臂Ⅱ的上侧面的后部设有连接座Ⅱ,所述的气缸Ⅱ的缸体端部与连接座Ⅱ活动铰接,气缸Ⅱ的活塞杆前端与电机Ⅱ的尾部上侧的连接座Ⅲ活动铰接,连接座Ⅲ位于转轴Ⅱ的上方。
优选地,所述的机械手包括齿轮、支撑臂Ⅰ、支撑臂Ⅱ、导块Ⅰ、导块Ⅱ、导条Ⅰ、导条Ⅱ、夹持臂Ⅰ、夹持臂Ⅱ、夹持条Ⅰ、夹持条Ⅱ;
所述的支撑臂Ⅰ、支撑臂Ⅱ的后端分别设于电机Ⅲ的上下两侧,支撑臂Ⅰ、支撑臂Ⅱ的前端延伸至电机Ⅲ的转动轴处,分别位于转动轴的上方和下方;所述的支撑臂Ⅰ的前端上设有导块Ⅰ和导条Ⅰ,所述的导块Ⅰ的底部设有的滑块,所述的导条Ⅰ顶部的设有左右水平方向的滑轨,所述的滑块安装于滑轨内,导条Ⅰ基于滑轨与滑块配合能够相对于导块Ⅰ沿左右水平方向滑动;所述的滑轨末端设有用于避免滑块脱出的限位块,所述的导条Ⅰ的下端面的右侧上设有齿条Ⅰ,所述的支撑臂Ⅱ前端上设有导块Ⅱ和导条Ⅱ,所述的导块Ⅱ顶部设有的滑块,所述的导条Ⅱ底部的设有左右水平方向的的滑轨,所述的滑块安装于滑轨内,导条Ⅱ基于滑轨与滑块配合能够相对导块Ⅱ沿左右水平方向滑动;所述的滑轨末端设有用于避免滑块脱出的限位块,所述的导条Ⅱ的上端面的左侧上设有齿条Ⅱ,所述的导条Ⅰ和导条Ⅱ相互平行,所述的齿条Ⅰ和齿条Ⅱ平行;所述的电机Ⅲ的转动轴上固定设置有齿轮,所述的齿轮的上下侧分别与齿条Ⅰ和齿条Ⅱ啮合;
所述的导条Ⅰ下端面的左侧设有垂直向下的夹持臂Ⅰ,所述的导条Ⅱ下端面的右侧设有垂直向下的夹持臂Ⅱ,所述的夹持臂Ⅰ和夹持臂Ⅱ相互平行;所述的夹持臂Ⅰ和夹持臂Ⅱ的末端齐平,夹持臂Ⅰ的末端上设有夹持条Ⅰ,夹持臂Ⅱ的末端上设有夹持条Ⅱ,所述的夹持条Ⅰ、夹持条Ⅱ相对设置并且平行。
优选地,还包括控制器,所述的电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ、气缸Ⅰ、气缸Ⅱ均与控制器电连接,控制器用于控制电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ、气缸Ⅰ、气缸Ⅱ的运动。
优选地,还包括角度传感器Ⅰ、角度传感器Ⅱ、角度传感器Ⅲ、角度传感器Ⅳ、显示器;所述的角度传感器Ⅰ、角度传感器Ⅱ、角度传感器Ⅲ、角度传感器Ⅳ均与控制器电连接,显示器与控制器无线连接,角度传感器Ⅰ、角度传感器Ⅱ、分别安装于动臂Ⅰ、动臂Ⅱ上,角度传感器Ⅲ、角度传感器Ⅳ分别安装于电机Ⅱ、电机Ⅲ上,角度传感器Ⅰ、角度传感器Ⅱ、角度传感器Ⅲ、角度传感器Ⅳ将检测到的角度信号发送至控制器,控制器将角度信号发送至显示器进行显示。
优选地,还包括压力传感器,所述的压力传感器与控制器电连接,所述的压力传感器设于夹持条Ⅰ或夹持条Ⅱ上;压力传感器用于将检测到的压力信号传输至控制器,控制器将压力信号发送至显示器进行显示。
优选地,所述的压力传感器的型号为ZNHM-Ⅰ。
优选地,所述的角度传感器Ⅰ-角度传感器Ⅳ均为翼盟103旋转角度传感器 。
优选地,所述的控制器为STM32F103C8T6的处理器。
优选地,所述的显示器为正点原子RGB触摸显示屏。
本实用新型的工作过程如下:
夹取机械臂的动臂Ⅰ安装于机器人上,电机Ⅰ转动带动动臂Ⅰ摆动,气缸Ⅰ的活塞杆收缩或伸出带动动臂Ⅱ摆动,气缸Ⅱ的活塞杆收缩或伸出带动电机Ⅱ摆动,电机Ⅱ的转动带动电机Ⅲ及机械手的摆动,电机Ⅲ的转动带动通过齿轮、齿条Ⅰ、Ⅱ的传动,使得机械手完成夹紧或松开的运动;运动过程中,角度传感器Ⅰ、角度传感器Ⅱ、角度传感器Ⅲ、角度传感器Ⅳ分别检测动臂Ⅰ、动臂Ⅱ、电机Ⅱ、电机Ⅲ的摆动角度,并将摆动信号发送至控制器,经由显示器进行显示;压力传感器检测夹持部位的压力,将压力信号反馈至控制器并经由显示器进行显示。
本实用新型的夹取机械臂结构简单、设计合理,采用齿轮结合齿条的组合实现机械手的夹持操作,通过电机与气缸的结合实现机械臂的多段摆动,同时结合角度传感器能够对当前机械臂的运行状态进行实时监控,避免出现控制故障导致机械臂错误运行的情况;同时压力传感器对夹持部位的夹持力进行监控,避免出现由于机械手故障导致夹持力过大损坏夹持物的情况。
附图说明
图1为本实用新型提供的机器人的夹取机械臂的结构示意图;
图2为本实用新型提供的机器人的夹取机械臂的机械手结构示意图;
图中各部分名称及序号如下:
1为动臂Ⅰ,2为动臂Ⅱ,3为电机Ⅰ,4为电机Ⅱ,5为电机Ⅲ,6为气缸Ⅰ,7为气缸Ⅱ,8为机械手,9为连接座Ⅰ,10为齿轮,11为支撑臂Ⅰ,12为支撑臂Ⅱ,13为导块Ⅰ,14为导块Ⅱ,15为导条Ⅰ,16为导条Ⅱ,17为夹持臂Ⅰ,18为夹持臂Ⅱ,19为夹持条Ⅰ,20为夹持条Ⅱ,21为滑块,22为导轨,23为连接座Ⅲ,24为角度传感器Ⅰ,25为角度传感器Ⅱ,26为角度传感器Ⅲ,27为角度传感器Ⅳ,28为压力传感器,29为转轴Ⅰ,30为转轴Ⅱ,31为连接座Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例具体说明本实用新型。
实施例1
如图1-2所示,一种机器人的夹取机械臂,包括动臂Ⅰ1、动臂Ⅱ2、电机Ⅰ3、电机Ⅱ4、电机Ⅲ5、气缸Ⅰ6、气缸Ⅱ7、机械手8、控制器;
所述的动臂Ⅰ1后端与电机Ⅰ3的输出轴固定连接,动臂Ⅰ1能够在电机Ⅰ3带动下转动,动臂Ⅰ1的前端上设有转轴Ⅰ29,所述的动臂Ⅱ2的后端安装于转轴Ⅰ29上,能够相对于转轴Ⅰ29转动,动臂Ⅱ2的前端设有转轴Ⅱ30,所述的电机Ⅱ4的尾部安装于转轴Ⅱ30上,能够相对于转轴Ⅱ30转动,所述的动臂Ⅰ1、动臂Ⅱ2、电机Ⅱ4的转动轨迹位于同一平内;
所述的电机Ⅲ5的尾部安装于电机Ⅱ4的转动轴上,电机Ⅲ5的转动轴向前延伸与机械手8连接,驱动机械手8;
所述的动臂Ⅰ1的上侧面的后部设有连接座Ⅰ9,所述的气缸Ⅰ6的缸体端部与连接座Ⅰ9活动铰接,气缸Ⅰ6的活塞杆前端与动臂Ⅱ2的后端活动铰接,该活动铰接处位于转轴Ⅰ29的上方;
所述的动臂Ⅱ2的上侧面的后部设有连接座Ⅱ31,所述的气缸Ⅱ7的缸体端部与连接座Ⅱ31活动铰接,气缸Ⅱ7的活塞杆前端与电机Ⅱ4的尾部上侧的连接座Ⅲ23活动铰接,连接座Ⅲ23位于转轴Ⅱ30的上方;
所述的机械手8包括齿轮10、支撑臂Ⅰ11、支撑臂Ⅱ12、导块Ⅰ13、导块Ⅱ14、导条Ⅰ15、导条Ⅱ16、夹持臂Ⅰ17、夹持臂Ⅱ18、夹持条Ⅰ19、夹持条Ⅱ20;
所述的支撑臂Ⅰ11、支撑臂Ⅱ12的后端分别设于电机Ⅲ5的上下两侧,支撑臂Ⅰ11、支撑臂Ⅱ12的前端延伸至电机Ⅲ5的转动轴处,分别位于转动轴的上方和下方;所述的支撑臂Ⅰ11的前端上设有导块Ⅰ13和导条Ⅰ15,所述的导块Ⅰ13的底部设有的滑块21,所述的导条Ⅰ15顶部的设有左右水平方向的滑轨22,所述的滑块21安装于滑轨22内,导条Ⅰ15基于滑轨22与滑块21配合能够相对于导块Ⅰ13沿左右水平方向滑动;所述的滑轨22末端设有用于避免滑块脱出的限位块,所述的导条Ⅰ15的下端面的右侧上设有齿条Ⅰ,所述的支撑臂Ⅱ12前端上设有导块Ⅱ14和导条Ⅱ16,所述的导块Ⅱ14顶部设有的滑块21,所述的导条Ⅱ16底部的设有左右水平方向的的滑轨22,所述的滑块21安装于滑轨22内,导条Ⅱ16基于滑轨22与滑块21配合能够相对导块Ⅱ14沿左右水平方向滑动;所述的滑轨22末端设有用于避免滑块脱出的限位块,所述的导条Ⅱ16的上端面的左侧上设有齿条Ⅱ,所述的导条Ⅰ15和导条Ⅱ16相互平行,所述的齿条Ⅰ和齿条Ⅱ平行;所述的电机Ⅲ5的转动轴上固定设置有齿轮10,所述的齿轮10的上下侧分别与齿条Ⅰ和齿条Ⅱ啮合;
所述的导条Ⅰ15下端面的左侧设有垂直向下的夹持臂Ⅰ17,所述的导条Ⅱ16下端面的右侧设有垂直向下的夹持臂Ⅱ18,所述的夹持臂Ⅰ17和夹持臂Ⅱ18相互平行;所述的夹持臂Ⅰ17和夹持臂Ⅱ18的末端齐平,夹持臂Ⅰ17的末端上设有夹持条Ⅰ19,夹持臂Ⅱ18的末端上设有夹持条Ⅱ20,所述的夹持条Ⅰ19、夹持条Ⅱ20相对设置并且平行;
还包括控制器,所述的电机Ⅰ3、电机Ⅱ4、电机Ⅲ5、气缸Ⅰ6、气缸Ⅱ7均与控制器电连接,控制器用于控制电机Ⅰ3、电机Ⅱ4、电机Ⅲ5、气缸Ⅰ6、气缸Ⅱ7的运动;
还包括角度传感器Ⅰ24、角度传感器Ⅱ25、角度传感器Ⅲ26、角度传感器Ⅳ27、显示器;所述的角度传感器Ⅰ24、角度传感器Ⅱ25、角度传感器Ⅲ26、角度传感器Ⅳ27均与控制器电连接,显示器与控制器无线连接,角度传感器Ⅰ24、角度传感器Ⅱ25、分别安装于动臂Ⅰ1、动臂Ⅱ2上,角度传感器Ⅲ26、角度传感器Ⅳ27分别安装于电机Ⅱ4、电机Ⅲ5上,角度传感器Ⅰ24、角度传感器Ⅱ25、角度传感器Ⅲ26、角度传感器Ⅳ27将检测到的角度信号发送至控制器,控制器将角度信号发送至显示器进行显示;
还包括压力传感器28,所述的压力传感器28与控制器电连接,所述的压力传感器28设于夹持条Ⅰ19或夹持条Ⅱ20上;压力传感器28用于将检测到的压力信号传输至控制器,控制器将压力信号发送至显示器进行显示;
所述的压力传感器的型号为ZNHM-Ⅰ;
所述的角度传感器Ⅰ-角度传感器Ⅳ均为翼盟103旋转角度传感器 ;
所述的控制器为STM32F103C8T6的处理器;
所述的显示器为正点原子RGB触摸显示屏。
本实施例的工作过程如下:
夹取机械臂安装于机器人上,电机Ⅰ3转动带动动臂Ⅰ1摆动,气缸Ⅰ6的活塞杆收缩或伸出带动动臂Ⅱ2摆动,气缸Ⅱ7的活塞杆收缩或伸出带动电机Ⅱ4摆动,电机Ⅱ4的转动带动电机Ⅲ5及机械手8的摆动,电机Ⅲ5的转动带动通过齿轮10、齿条的传动,使得机械手8完成夹紧或松开的运动;运动过程中,角度传感器Ⅰ24、角度传感器Ⅱ25、角度传感器Ⅲ26、角度传感器Ⅳ27分别检测动臂Ⅰ1、动臂Ⅱ2、电机Ⅱ4、电机Ⅲ5的摆动角度,并将摆动信号发送至控制器,经由显示器进行显示;压力传感器28检测夹持部位的压力,将压力信号反馈至控制器并经由显示器进行显示。
Claims (9)
1.一种机器人的夹取机械臂,包括动臂Ⅰ(1)、动臂Ⅱ(2)、电机Ⅰ(3)、电机Ⅱ(4)、电机Ⅲ(5)、气缸Ⅰ(6)、气缸Ⅱ(7)、机械手(8);其特征在于:
所述的动臂Ⅰ(1)后端与电机Ⅰ(3)的输出轴固定连接,动臂Ⅰ(1)能够在电机Ⅰ(3)带动下转动,动臂Ⅰ(1)的前端上设有转轴Ⅰ(29),所述的动臂Ⅱ(2)的后端安装于转轴Ⅰ(29)上,能够相对于转轴Ⅰ(29)转动,动臂Ⅱ(2)的前端设有转轴Ⅱ(30),所述的电机Ⅱ(4)的尾部安装于转轴Ⅱ(30)上,能够相对于转轴Ⅱ(30)转动,所述的动臂Ⅰ(1)、动臂Ⅱ(2)、电机Ⅱ(4)的转动轨迹位于同一平内;
所述的电机Ⅲ(5)的尾部安装于电机Ⅱ(4)的转动轴上,电机Ⅲ(5)的转动轴向前延伸与机械手(8)连接,驱动机械手(8);
所述的动臂Ⅰ(1)的上侧面的后部设有连接座Ⅰ(9),所述的气缸Ⅰ(6)的缸体端部与连接座Ⅰ(9)活动铰接,气缸Ⅰ(6)的活塞杆前端与动臂Ⅱ(2)的后端活动铰接,该活动铰接处位于转轴Ⅰ(29)的上方;
所述的动臂Ⅱ(2)的上侧面的后部设有连接座Ⅱ(31),所述的气缸Ⅱ(7)的缸体端部与连接座Ⅱ(31)活动铰接,气缸Ⅱ(7)的活塞杆前端与电机Ⅱ(4)的尾部上侧的连接座Ⅲ(23)活动铰接,连接座Ⅲ(23)位于转轴Ⅱ(30)的上方。
2.如权利要求1所述的机器人的夹取机械臂,其特征在于:
所述的机械手(8)包括齿轮(10)、支撑臂Ⅰ(11)、支撑臂Ⅱ(12)、导块Ⅰ(13)、导块Ⅱ(14)、导条Ⅰ(15)、导条Ⅱ(16)、夹持臂Ⅰ(17)、夹持臂Ⅱ(18)、夹持条Ⅰ(19)、夹持条Ⅱ(20);
所述的支撑臂Ⅰ(11)、支撑臂Ⅱ(12)的后端分别设于电机Ⅲ(5)的上下两侧,支撑臂Ⅰ(11)、支撑臂Ⅱ(12)的前端延伸至电机Ⅲ(5)的转动轴处,分别位于转动轴的上方和下方;所述的支撑臂Ⅰ(11)的前端上设有导块Ⅰ(13)和导条Ⅰ(15),所述的导块Ⅰ(13)的底部设有的滑块(21),所述的导条Ⅰ(15)顶部的设有左右水平方向的滑轨(22),所述的滑块(21)安装于滑轨(22)内,导条Ⅰ(15)基于滑轨(22)与滑块(21)配合能够相对于导块Ⅰ(13)沿左右水平方向滑动;所述的滑轨(22)末端设有用于避免滑块脱出的限位块,所述的导条Ⅰ(15)的下端面的右侧上设有齿条Ⅰ,所述的支撑臂Ⅱ(12)前端上设有导块Ⅱ(14)和导条Ⅱ(16),所述的导块Ⅱ(14)顶部设有的滑块(21),所述的导条Ⅱ(16)底部的设有左右水平方向的滑轨(22),所述的滑块(21)安装于滑轨(22)内,导条Ⅱ(16)基于滑轨(22)与滑块(21)配合能够相对导块Ⅱ(14)沿左右水平方向滑动;所述的滑轨(22)末端设有用于避免滑块脱出的限位块,所述的导条Ⅱ(16)的上端面的左侧上设有齿条Ⅱ,所述的导条Ⅰ(15)和导条Ⅱ(16)相互平行,所述的齿条Ⅰ和齿条Ⅱ平行;所述的电机Ⅲ(5)的转动轴上固定设置有齿轮(10),所述的齿轮(10)的上下侧分别与齿条Ⅰ和齿条Ⅱ啮合;
所述的导条Ⅰ(15)下端面的左侧设有垂直向下的夹持臂Ⅰ(17),所述的导条Ⅱ(16)下端面的右侧设有垂直向下的夹持臂Ⅱ(18),所述的夹持臂Ⅰ(17)和夹持臂Ⅱ(18)相互平行;所述的夹持臂Ⅰ(17)和夹持臂Ⅱ(18)的末端齐平,夹持臂Ⅰ(17)的末端上设有夹持条Ⅰ(19),夹持臂Ⅱ(18)的末端上设有夹持条Ⅱ(20),所述的夹持条Ⅰ(19)、夹持条Ⅱ(20)相对设置并且平行。
3.如权利要求2所述的机器人的夹取机械臂,其特征在于:
还包括控制器,所述的电机Ⅰ(3)、电机Ⅱ(4)、电机Ⅲ(5)、气缸Ⅰ(6)、气缸Ⅱ(7)均与控制器电连接,控制器用于控制电机Ⅰ(3)、电机Ⅱ(4)、电机Ⅲ(5)、气缸Ⅰ(6)、气缸Ⅱ(7)的运动。
4.如权利要求2所述的机器人的夹取机械臂,其特征在于:
还包括角度传感器Ⅰ(24)、角度传感器Ⅱ(25)、角度传感器Ⅲ(26)、角度传感器Ⅳ(27)、显示器;所述的角度传感器Ⅰ(24)、角度传感器Ⅱ(25)、角度传感器Ⅲ(26)、角度传感器Ⅳ(27)均与控制器电连接,显示器与控制器无线连接,角度传感器Ⅰ(24)、角度传感器Ⅱ(25)、分别安装于动臂Ⅰ(1)、动臂Ⅱ(2)上,角度传感器Ⅲ(26)、角度传感器Ⅳ(27)分别安装于电机Ⅱ(4)、电机Ⅲ(5)上,角度传感器Ⅰ(24)、角度传感器Ⅱ(25)、角度传感器Ⅲ(26)、角度传感器Ⅳ(27)将检测到的角度信号发送至控制器,控制器将角度信号发送至显示器进行显示。
5.如权利要求4所述的机器人的夹取机械臂,其特征在于:
还包括压力传感器(28),所述的压力传感器(28)与控制器电连接,所述的压力传感器(28)设于夹持条Ⅰ(19)或夹持条Ⅱ(20)上;压力传感器(28)用于将检测到的压力信号传输至控制器,控制器将压力信号发送至显示器进行显示。
6.如权利要求5所述的机器人的夹取机械臂,其特征在于:
所述的压力传感器的型号为ZNHM-Ⅰ。
7.如权利要求4所述的机器人的夹取机械臂,其特征在于:
所述的角度传感器Ⅰ(24)-角度传感器Ⅳ(27)均为翼盟103旋转角度传感器。
8.如权利要求4所述的机器人的夹取机械臂,其特征在于:
所述的控制器为STM32F103C8T6的处理器。
9.如权利要求4所述的机器人的夹取机械臂,其特征在于:
所述的显示器为正点原子RGB触摸显示屏。
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CN112123035A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-25 | 黄志昌 | 一种角度打磨装置 |
CN114800272A (zh) * | 2022-06-12 | 2022-07-29 | 烟台市磐泰数控科技有限公司 | 一种机床细长轴类零件智能抛光机床 |
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CN114800272A (zh) * | 2022-06-12 | 2022-07-29 | 烟台市磐泰数控科技有限公司 | 一种机床细长轴类零件智能抛光机床 |
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