CN219054385U - 一种机械臂执行机构及具有该机械臂的智能机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械手执行机构及机器人领域，具体是公开一种机械臂执行机构及智能机器人，机械臂执行机构包括安装连接座及安装设置在安装连接座上的视觉设备、自动握夹机构、自动抓夹机构和触屏部件，视觉设备用于工作使用时的视觉获取图像分析，自动握夹机构用于实现仿手掌握式取放动作，自动抓夹机构用于实现多种仿手指捏紧和松放动作，触屏部件用于工作使用时的触屏；自动智能机器人还包括智能移动底盘、搭载在智能移动底盘上多维移动装置，多维移动装置具有带动工作端，机械臂执行机构通过所述安装连接座连接在多维移动装置的工作端上。该机构及机器人能够代替人工实现多种机械自动化动作过程，且能够稳定、可靠、安全执行。

Description

一种机械臂执行机构及具有该机械臂的智能机器人

技术领域

本实用新型涉及机械臂执行机构及智能机器人领域。

背景技术

随着工业的发展，智能制造技术的发展，在很多工业生产中都已经逐步在进行智能化改造，很多原本由人工进行的工序中应用的机器人代替工作。如采用机械臂替代人工操作，现有的很多机械臂是针对特定操作需要设置的执行机构（指进行代替人工操作动作的机构），工作使用时只能进行针对特定的应用，不能用于其他工序的代替应用，于此，对于一些中小型企业在智能化改造上需要投入的成本较大，经济负担较大，如现在一些生产设备中除了有机械臂要操作的动作，还有一些触屏、防护等操作，且不同操作需要不同方式动作，如抓夹有的抓夹需要夹紧和松开就可以，有的抓夹还需要旋转等等的操作，对于这种情况，通常是要配置多个机械臂来工作。还有，上述情况的机械臂在生产制造中通常仅在一个工位中安装应用，无法直接应用于不同工序上的工位操作应用，因此，现有的机械臂机器人存在局限应用，不能灵活调整，以降低企业的经济投入，提高企业的经济效益。

上述陈述的情况，不仅在生产制造中存在，在一些生活服务中的一些智能机械臂同样也存在着这种情况，例如在一些餐饮服务应用的机器人，交通能源系统服务应用的机器人，其自动化功能相对单一，并不能较好的达到自动化操作的需要和满足生活服务的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够实现多功能动作，代替人工实现更多样化的机械自动化执行动作，且能够稳定、可靠、安全执行的一种机械臂执行机构。本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述的一种机械臂执行机构的智能机器人。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种机械臂执行机构，包括安装连接座及安装设置在安装连接座上的视觉设备、自动握夹机构、自动抓夹机构和触屏部件，所述视觉设备用于工作使用时的视觉获取图像分析，所述自动握夹机构用于实现仿手掌握式取放动作，所述自动抓夹机构用于实现多种仿手指捏紧和松放动作，所述触屏部件用于工作使用时的触屏。

所述自动抓夹机构为一体式多功能抓夹动作的结构设置。

所述自动抓夹机构包括分别安装设置在安装连接座上的用于抓夹夹子类物体的夹子类抓夹机构、用于抓夹把手部件的把手类抓夹机构和/或用于抓夹旋扭物体的旋拧抓夹机构。

所述安装连接座包括连接接口、连接在连接接口下端的上座体和连接在上座体下端的下座体，所述视觉设备和夹子类抓夹机构分别安装设置在上座体的两垂直相邻的侧面上，所述旋拧抓夹机构对应安装视觉设备的一侧安装设置在下座体上，所述自动握夹机构安装设置在下座体上与旋拧抓夹机构相对的另一侧，所述把手类抓夹机构对应安装夹子类抓夹机构的一侧安装设置在下座体上，所述下座体上在对应把手类抓夹机构的一侧固定设有向下延伸的延伸连接板，所述触屏部件安装设置在延伸连接板的下部，其触屏操作端部朝向外侧。

所述夹子类抓夹机构包括固定安装设置在安装连接座上且具有两抓夹运动端的第一电动夹爪和分别固定在第一电动夹爪的两抓夹运动端上并且构造呈能够适应抓夹夹子类物体的夹嘴组件；和/或，所述把手类抓夹机构包括固定安装设置在安装连接座上且具有两抓夹运动端的第二电动夹爪和分别固定在第二电动夹爪的两抓夹运动端上并且设有抓夹防滑结构的夹爪组件；和/或，所述旋拧抓夹机构为气动三指柔性夹持爪；和/或，所述自动握夹机构包括固定安装设置在安装连接座上的气缸固定座、固定安装设置在气缸固定座上的带导杆气缸及分别固定安装设置在气缸固定座上和固定安装设置在带导杆气缸的导杆端部上的夹紧块，两夹紧块相对侧形成有弧形夹口。

具有上述一种机械臂执行机构的智能机器人，还包括智能移动底盘、搭载在智能移动底盘上多维移动装置，所述多维移动装置具有带动工作端，所述机械臂执行机构通过所述安装连接座连接在多维移动装置的工作端上。

所述智能移动底盘为AGV行走底盘，所述多维移动装置为多轴机械臂。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：上述一种机械臂执行机构其通过能够实现多种抓夹操作动作执行的自动抓夹机构和自动握夹机构来实现仿人识别和人手掌的握、捏、点的自动动作，可满足在生产制造、生活服务中的多种常规操作动作进行，如上述的视觉设备的视觉识别、触屏部件的触屏操作、夹子类抓夹机构的夹子类夹和放的操作、把手类抓夹机构的抓夹把手部件开关操作、旋拧抓夹机构抓夹如旋扭盖的旋扭物体的旋转操作、通过自动握夹机构抓夹握夹多种设备部件等等，各机构工作可完全代替人工全自动化的进行操作，机构布局设置较为合理，适应现有多种工序的操作过程，结构设置将多种功能部件集成于一体可较为紧凑，机构间的动作有序不会相互干扰，从而可实现本实用新型的上述目的。

应用上述一种具有机械臂执行机构的智能机器人可将机器人系统与生产制造或生活服务系统结合，达到更灵活广泛的应用，可在地面上自由行走，可自动导航、搜寻、移动至需求工位，无需人工过多干预，由系统控制与智能移动底盘、机械臂协调和各机构协调，可完成所设定的工作内容过程。机器人可长时间作业，实现全自动作业，可减少管理成本，作业效率可达人工作业的2-3倍，可以降低失误风险，确保过程的安全性和提高效率，因此，将这种可实现多种功能动作的智能机器人应用于生产制造和生活服务系统将是有益的，实现了更为灵活的智能化、机械化的作业，有较大前景。

附图说明

图1是本实用新型涉及的一种具有机械臂执行机构的智能机器人的结构示意图。

图2是本实用新型涉及的一种机械臂执行机构的结构示意图。

图3是本实用新型涉及的触屏部件的结构示意图。

图4是本实用新型涉及的夹子类抓夹机构的结构示意图。

图5是本实用新型涉及的把手类抓夹机构的结构示意图。

图6是本实用新型涉及的旋拧抓夹机构的结构示意图。

图7是本实用新型涉及的自动握夹机构的结构示意图。

图中：

智能移动底盘1；多维移动装置2；带动工作端21；

机械臂执行机构3；安装连接座31；连接接口311；上座体312；

下座体313；延伸连接板314；视觉设备32；自动握夹机构33；

气缸固定座331；带导杆气缸332；夹紧块333；弧形夹口334；

触屏部件34；夹子类抓夹机构35；第一电动夹爪351；抓夹运动端3511；

夹嘴组件352；把手类抓夹机构36；第二电动夹爪361；抓夹运动端3611；

夹爪组件362；抓夹防滑结构3621；旋拧抓夹机构37；

夹子物体41；长柄部件42；旋转手柄421。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

本实施例公开的一种具有机械臂执行机构的智能机器人，如图1所示，主要包括三部分，分别是智能移动底盘1、搭载在智能移动底盘1上多维移动装置2和连接在多维移动装置上的机械臂执行机构3，所述多维移动装置2具有带动工作端21，所述机械臂执行机构3通过其上设置安装连接座31连接在多维移动装置2的工作端21上。下面结合附图详细描述本实施例的具体结构设置和位置连接关系。

所述智能移动底盘1本实施例公开的是一种现有技术产品的AGV行走机器人作为底盘，这里称为AGV行走底盘，AGV行走机器人可实现智能机器人在地面的自由行走，变换位置，其为行走机器人采用双舵轮驱动设计，两个驱动轮对角布局，可以实现行走机器人的直线、原地旋转及横向移动等行走动作，行走灵活。如有其他装置设备能够实现同AGV行走机器人功能的也可作为本实用新型的智能移动底盘1。

所述多维移动装置2固定在AGV行走机器人上平台上，本实施例公开采用的是为多轴机械臂，具体是现有技术产品的六轴机械臂，如现有产品六轴工业机器人，其为六自由度工业机器人，可满足生产制造和生活服务中所需的工作姿态与工作位置要求，该机械臂末端（即带动工作端21）负载可达70KG，可满足搭载机械臂执行机构3的能力。

所述机械臂执行机构3，如图2所示，包括上述的安装连接座31及安装设置在安装连接座31上的视觉设备32、自动握夹机构33、自动抓夹机构和触屏部件34，本实用新型中所述自动抓夹机构用于实现多种仿手指捏紧和松放动作，可采用专门针对设置能够实现多种功能动作的一体式结构自动抓夹机构，或者，如本实施例附图所示的，包括分别安装设置在安装连接座31上的夹子类抓夹机构35、把手类抓夹机构36和旋拧抓夹机构37，通过这些机构的设置以适应多种工作使用操作的动作。

所述安装连接座31主要负责与多轴机械臂2的带动工作端21对接安装固定和搭载各个机构工作部件。本实施例中如图2所示，所述安装连接座31包括连接接口311、连接在连接接口311下端的上座体312和连接在上座体312下端的下座体313，所述视觉设备32和夹子类抓夹机构35分别安装设置在上座体312的两垂直相邻的侧面上，所述旋拧抓夹机构37对应安装视觉设备32的一侧安装设置在下座体313上，所述自动握夹机构33安装设置在下座体313上与旋拧抓夹机构37相对的另一侧，所述把手类抓夹机构36对应安装夹子类抓夹机构35的一侧安装设置在下座体313上，所述下座体313上在对应把手类抓夹机构36的一侧固定设有向下延伸的延伸连接板314，所述触屏部件34安装设置在延伸连接板314的下部，其触屏操作端部朝向外侧，该布设结构可较为紧凑，机构间的动作有序不会相互干扰。

所述视觉设备32用于工作使用时的视觉获取图像分析，可采用视觉相机，主要用于拍摄记录、抓拍获取图像、分析判断等，并可用于判断机器人当前位置与姿态，调整多轴机械臂对准等。

所述自动握夹机构33用于自动抓放长柄部件42，如图7所示，其包括固定安装设置在安装连接座31的下座体313上的气缸固定座331、固定安装设置在气缸固定座331上的带导杆气缸332及分别固定安装设置在气缸固定座331上和固定安装设置在带导杆气缸332的导杆端部上的夹紧块333，两夹紧块333相对侧形成有弧形夹口334，该结构设置可适应现有长柄部件42的稳定抓夹应用，随着带导杆气缸332的导杆端部运动实现对长柄部件42的夹紧与松开。

所述触屏部件34，如图3所示，主要由触屏笔组成用于工作使用时的触屏，可进行一些交互式的触屏操作。

所述夹子类抓夹机构35用于抓夹夹子物体41夹，如图4所示，其结构包括固定安装设置在安装连接座31的上座体312上且具有两抓夹运动端3511的第一电动夹爪351和分别固定在第一电动夹爪351的两抓夹运动端3511上并且构造呈能够适应抓夹夹子物体41的夹嘴组件352，夹嘴组件352随着第一电动夹爪351工作带动两抓夹运动端3511的动作实现能够抓夹夹子物体41并实现将夹子物体41在不同位置之间的夹上和取下的操作。

所述把手类抓夹机构36，如图5所示，用于抓夹把手类的部件，也可用于拨动如图7所示的长柄部件42的旋转手柄421，其结构包括固定安装设置在安装连接座31的下座体313上且具有两抓夹运动端3611的第二电动夹爪361和分别固定在第二电动夹爪361的两抓夹运动端3611上并且设有抓夹防滑结构3621的夹爪组件362，夹爪组件362随着第二电动夹爪361工作带动两抓夹运动端3611的动作实现开合动作抓夹把手部件进行开关等的操作，图中抓夹防滑结构3621为防滑垫的结构设置，主要接触被夹持件的部位，其上的防滑纹设计使得夹持动作更加牢靠。

所述旋拧抓夹机构37用于抓夹如旋扭盖这种需要进行抓夹住并旋转开关的操作。本实施例采用的是现有技术产品气动三指柔性夹持爪，如图6所示，针对操作部件设计气动三指柔性夹持爪可调节夹持力度，实现夹紧、旋转动作。

上述实施例和图示并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (8)

1.一种机械臂执行机构，其特征在于，包括安装连接座及安装设置在安装连接座上的视觉设备、自动握夹机构、自动抓夹机构和触屏部件，所述视觉设备用于工作使用时的视觉获取图像分析，所述自动握夹机构用于实现仿手掌握式取放动作，所述自动抓夹机构用于实现多种仿手指捏紧和松放动作，所述触屏部件用于工作使用时的触屏。

2.如权利要求1所述的一种机械臂执行机构，其特征在于，所述自动抓夹机构为一体式多功能抓夹动作的结构设置。

3.如权利要求1所述的一种机械臂执行机构，其特征在于，所述自动抓夹机构包括分别安装设置在安装连接座上的用于抓夹夹子类物体的夹子类抓夹机构、用于抓夹把手部件的把手类抓夹机构和/或用于抓夹旋扭物体的旋拧抓夹机构。

4.如权利要求3所述的一种机械臂执行机构，其特征在于，所述安装连接座包括连接接口、连接在连接接口下端的上座体和连接在上座体下端的下座体，所述视觉设备和夹子类抓夹机构分别安装设置在上座体的两垂直相邻的侧面上，所述旋拧抓夹机构对应安装视觉设备的一侧安装设置在下座体上，所述自动握夹机构安装设置在下座体上与旋拧抓夹机构相对的另一侧，所述把手类抓夹机构对应安装夹子类抓夹机构的一侧安装设置在下座体上，所述下座体上在对应把手类抓夹机构的一侧固定设有向下延伸的延伸连接板，所述触屏部件安装设置在延伸连接板的下部，其触屏操作端部朝向外侧。

5.如权利要求3所述的一种机械臂执行机构，其特征在于，所述夹子类抓夹机构包括固定安装设置在安装连接座上且具有两抓夹运动端的第一电动夹爪和分别固定在第一电动夹爪的两抓夹运动端上并且构造呈能够适应抓夹夹子类物体的夹嘴组件；和/或，所述把手类抓夹机构包括固定安装设置在安装连接座上且具有两抓夹运动端的第二电动夹爪和分别固定在第二电动夹爪的两抓夹运动端上并且设有抓夹防滑结构的夹爪组件；和/或，所述旋拧抓夹机构为气动三指柔性夹持爪；和/或，所述自动握夹机构包括固定安装设置在安装连接座上的气缸固定座、固定安装设置在气缸固定座上的带导杆气缸及分别固定安装设置在气缸固定座上和固定安装设置在带导杆气缸的导杆端部上的夹紧块，两夹紧块相对侧形成有弧形夹口。

6.如权利要求4所述的一种机械臂执行机构，其特征在于，所述夹子类抓夹机构包括固定安装设置在安装连接座上且具有两抓夹运动端的第一电动夹爪和分别固定在第一电动夹爪的两抓夹运动端上并且构造呈能够适应抓夹夹子类物体的夹嘴组件；和/或，所述把手类抓夹机构包括固定安装设置在安装连接座上且具有两抓夹运动端的第二电动夹爪和分别固定在第二电动夹爪的两抓夹运动端上并且设有抓夹防滑结构的夹爪组件；和/或，所述旋拧抓夹机构为气动三指柔性夹持爪；和/或，所述自动握夹机构包括固定安装设置在安装连接座上的气缸固定座、固定安装设置在气缸固定座上的带导杆气缸及分别固定安装设置在气缸固定座上和固定安装设置在带导杆气缸的导杆端部上的夹紧块，两夹紧块相对侧形成有弧形夹口。

7.具有权利要求1-6任意一项的一种机械臂执行机构的智能机器人，其特征在于，还包括智能移动底盘、搭载在智能移动底盘上多维移动装置，所述多维移动装置具有带动工作端，所述机械臂执行机构通过所述安装连接座连接在多维移动装置的工作端上。

8.如权利要求7所述的智能机器人，其特征在于，所述智能移动底盘为AGV行走底盘，和/或，所述多维移动装置为多轴机械臂。

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