專利名稱：三指形抓捕定位機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機器人末端對接裝置。
技術(shù)背景
隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展和機器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，要求機器人能夠在空間環(huán)境工作并完成對漂浮目標(biāo)的對接捕獲。由于空間被捕獲目標(biāo)存在位置、姿態(tài)不確定的特點， 需要有一種容差范圍大、能夠校正位姿偏差的抓捕對接裝置。目前普通機器人末端操作器以及被捕獲目標(biāo)無論是有無專用對接裝置，但都是處于相對固定的位姿狀態(tài)，無法對位姿均不確定的目標(biāo)實現(xiàn)抓捕。因此需要一種有較大位姿容差和較高定位定姿的對接裝置協(xié)助機器人完成空間對接捕獲。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決機器人的抓捕目標(biāo)處于多自由度漂浮狀態(tài)，現(xiàn)有機器人末端對接裝置捕獲范圍小、校正能力弱的問題，而提供一種三指形抓捕定位機構(gòu)。
本發(fā)明包括殼體、電機、蝸桿軸、兩個蝸輪、兩個蝸輪軸、單手指、雙手指、固定板和捕獲接口裝置，蝸桿軸通過軸承安裝在殼體內(nèi)，蝸桿軸的輸入端與電機的輸出軸連接，兩個蝸輪對稱設(shè)置在蝸桿軸的兩側(cè)，且兩個蝸輪均與蝸桿軸上的齒嚙合，蝸輪安裝在蝸輪軸上， 蝸輪軸的兩端通過軸承安裝在殼體上，單手指由單指連接臂、單指捕獲頭、兩個單指彎臂和兩個單指連接頭組成，單指捕獲頭設(shè)置在單指連接臂的上端，兩個單指彎臂以單指連接臂的中心線對稱設(shè)置在單指連接臂的兩側(cè)，且每個單指彎臂的一端與單指連接臂連接，每個單指彎臂的另一端與一個單指連接頭連接，單指連接臂、單指捕獲頭、兩個單指彎臂和兩個單指連接頭制成一體，雙手指由雙指連接臂、兩個雙指捕獲頭、兩個雙指彎臂和兩個雙指連接頭組成，兩個雙指捕獲頭平行設(shè)置，兩個雙指捕獲頭均設(shè)置在雙指連接臂的上端，兩個雙指彎臂以雙指連接臂的中心線對稱設(shè)置在雙指連接臂的兩側(cè)，且每個雙指彎臂的一端與雙指連接臂連接，每個雙指彎臂的另一端與一個雙指連接頭連接，雙指連接臂、兩個雙指捕獲頭、兩個雙指彎臂和兩個雙指連接頭制成一體，單手指與雙手指以蝸桿軸的軸線對稱設(shè)置， 且兩個單指連接頭安裝在一個蝸輪軸上，兩個雙指連接頭安裝在另一個蝸輪軸上，單指連接臂的中心線與雙指連接臂的中心線在同一平面內(nèi)，固定板上設(shè)有V形槽，固定板與殼體固定連接，且V形槽位于單手指與雙手指之間，V形槽的中心線與蝸桿軸的軸線重合，捕獲接口裝置由把柄、兩個支架和兩個半球組成，兩個支架對稱設(shè)置在把柄的兩端，且每個支架通過一個半球與把柄連接，捕獲后的把柄設(shè)置在V形槽中，把柄上設(shè)有與V形槽相配合的V 形面。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點一、本發(fā)明采用單手指和雙手指的三指形結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Π驯鷮崿F(xiàn)包絡(luò)、引導(dǎo)、校正和定位，不僅能夠壓縮目標(biāo)把柄的位姿偏移量還能夠?qū)⒛繕?biāo)把柄穩(wěn)定的固定在V形槽內(nèi)；V形槽與單手指和雙手指配合，能夠限制目標(biāo)把柄的五個自由度，獲得較高的定位定姿精度。二、V形槽和帶有V形面的把柄配合，能夠限制目標(biāo)把柄的一個自由3度，獲得較高的定位定姿精度。三、本發(fā)明具有抓捕范圍大，校正、引導(dǎo)能力強，結(jié)構(gòu)簡單可靠的優(yōu)點。四、本發(fā)明不僅用于專門的空間機器人領(lǐng)域，同時還可將其推廣到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的其他機器人領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主剖視圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)立體圖，圖4是捕獲接口裝置9的結(jié)構(gòu)立體圖，圖5是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)(去掉捕獲接口裝置9)主剖視圖，圖6是圖5的俯視圖，圖7是圖5的左視圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1 圖7說明本實施方式，本實施方式包括殼體1、電機 2、蝸桿軸3、兩個蝸輪4、兩個蝸輪軸5、單手指6、雙手指7、固定板8和捕獲接口裝置9，蝸桿軸3通過軸承安裝在殼體1內(nèi)，蝸桿軸3的輸入端與電機2的輸出軸連接，兩個蝸輪4對稱設(shè)置在蝸桿軸3的兩側(cè)，且兩個蝸輪4均與蝸桿軸3上的齒嚙合，蝸輪4安裝在蝸輪軸5 上，蝸輪軸5的兩端通過軸承安裝在殼體1上，單手指6由單指連接臂6-1、單指捕獲頭6-2、 兩個單指彎臂6-3和兩個單指連接頭6-4組成，單指捕獲頭6-2設(shè)置在單指連接臂6-1的上端，兩個單指彎臂6-3以單指連接臂6-1的中心線M-M對稱設(shè)置在單指連接臂6-1的兩側(cè)， 且每個單指彎臂6-3的一端與單指連接臂6-1連接，每個單指彎臂6-3的另一端與一個單指連接頭6-4連接，單指連接臂6-1、單指捕獲頭6-2、兩個單指彎臂6-3和兩個單指連接頭 6-4制成一體，雙手指7由雙指連接臂7-1、兩個雙指捕獲頭7-2、兩個雙指彎臂7-3和兩個雙指連接頭7-4組成，兩個雙指捕獲頭7-2平行設(shè)置，兩個雙指捕獲頭7-2均設(shè)置在雙指連接臂7-1的上端，兩個雙指彎臂7-3以雙指連接臂7-1的中心線N-N對稱設(shè)置在雙指連接臂7-1的兩側(cè)，且每個雙指彎臂7-3的一端與雙指連接臂7-1連接，每個雙指彎臂7-3的另一端與一個雙指連接頭7-4連接，雙指連接臂7-1、兩個雙指捕獲頭7-2、兩個雙指彎臂7-3 和兩個雙指連接頭7-4制成一體，單手指6與雙手指7以蝸桿軸3的軸線對稱設(shè)置，且兩個單指連接頭6-4安裝在一個蝸輪軸5上，兩個雙指連接頭7-4安裝在另一個蝸輪軸5上，單指連接臂6-1的中心線M-M與雙指連接臂7-1的中心線N-N在同一平面內(nèi)，固定板8上設(shè)有V形槽8-1，固定板8與殼體10固定連接，且V形槽8-1位于單手指6與雙手指7之間， V形槽8-1的中心線P-P與蝸桿軸3的軸線重合，捕獲接口裝置9由把柄9-1、兩個支架9-2 和兩個半球9-3組成，兩個支架9-2對稱設(shè)置在把柄9-1的兩端，且每個支架9-2通過一個半球9-3與把柄9-1連接，捕獲前捕獲接口裝置9上的兩個支架9-2與捕獲目標(biāo)連接，捕獲后的把柄9-1設(shè)置在V形槽8-1中，把柄9-1上設(shè)有與V形槽8-1相配合的V形面9_1_1。 兩個支架9-2和兩個半球9-3的表面應(yīng)光滑，便于在與單手指6和雙手指7接觸后能夠順利滑入V形槽8-1中。
具體實施方式
二 結(jié)合圖1和圖5說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一不同的是它還增加有單指定位柱10和雙指定位柱11，單指定位柱10與V形槽8-1平行設(shè)置，且單指定位柱10安裝在單指連接臂6-1上，雙指定位柱11與V形槽8-1平行設(shè)置，且雙指定位柱11安裝在雙指連接臂7-1上。通過單指定位柱10和雙指定位柱11將把柄9-1 壓緊。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖1和圖5說明本實施方式，本實施方式的雙指定位柱11 與單指定位柱10相對于V形槽8-1的中心線P-P對稱設(shè)置。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
二相同。
本發(fā)明的工作原理使用時，將殼體1安裝在機器人末端執(zhí)行器上，將捕獲接口裝置9上的兩個支架9-2與捕獲目標(biāo)連接；電機2帶動蝸桿軸3轉(zhuǎn)動，兩個蝸輪4隨之轉(zhuǎn)動， 兩個蝸輪4分別通過其上的蝸輪軸5帶動單指連接頭6-4和雙指連接頭7-4回轉(zhuǎn)，單指捕獲頭6-2和兩個雙指捕獲頭7-2將捕獲接口裝置9上的把柄9-1包絡(luò)回來、通過單指連接臂6-1和雙指連接臂7-1進(jìn)行弓I導(dǎo)直至把柄9-1落入V形槽8-1中，實現(xiàn)捕獲接口裝置9 準(zhǔn)確的定位定姿。
權(quán)利要求
1.一種三指形抓捕定位機構(gòu)，所述定位機構(gòu)包括殼體(1)、電機O)、蝸桿軸(3)、兩個蝸輪(4)和兩個蝸輪軸(5)，蝸桿軸( 通過軸承安裝在殼體(1)內(nèi)，蝸桿軸(3)的輸入端與電機( 的輸出軸連接，兩個蝸輪(4)對稱設(shè)置在蝸桿軸( 的兩側(cè)，且兩個蝸輪(4)均與蝸桿軸⑶上的齒嚙合，蝸輪⑷安裝在蝸輪軸(5)上，蝸輪軸(5)的兩端通過軸承安裝在殼體(1)上，其特征在于所述定位機構(gòu)還包括單手指(6)、雙手指(7)、固定板(8)和捕獲接口裝置(9)，單手指(6)由單指連接臂(6-1)、單指捕獲頭(6-2)、兩個單指彎臂(6-3) 和兩個單指連接頭(6-4)組成，單指捕獲頭(6- 設(shè)置在單指連接臂(6-1)的上端，兩個單指彎臂(6-3)以單指連接臂(6-1)的中心線(M-M)對稱設(shè)置在單指連接臂(6-1)的兩側(cè)， 且每個單指彎臂(6-3)的一端與單指連接臂(6-1)連接，每個單指彎臂(6-3)的另一端與一個單指連接頭(6-4)連接，單指連接臂(6-1)、單指捕獲頭(6-2)、兩個單指彎臂(6-3)和兩個單指連接頭(6-4)制成一體，雙手指(7)由雙指連接臂(7-1)、兩個雙指捕獲頭(7-2)、 兩個雙指彎臂(7- 和兩個雙指連接頭(7-4)組成，兩個雙指捕獲頭(7- 平行設(shè)置，兩個雙指捕獲頭(7-2)均設(shè)置在雙指連接臂(7-1)的上端，兩個雙指彎臂(7-3)以雙指連接臂 (7-1)的中心線(N-N)對稱設(shè)置在雙指連接臂(7-1)的兩側(cè)，且每個雙指彎臂(7- 的一端與雙指連接臂(7-1)連接，每個雙指彎臂(7- 的另一端與一個雙指連接頭(7-4)連接，雙指連接臂(7-1)、兩個雙指捕獲頭(7-2)、兩個雙指彎臂(7- 和兩個雙指連接頭(7-4)制成一體，單手指(6)與雙手指(7)以蝸桿軸(3)的軸線對稱設(shè)置，且兩個單指連接頭(6-4) 安裝在一個蝸輪軸( 上，兩個雙指連接頭(7-4)安裝在另一個蝸輪軸( 上，單指連接臂 (6-1)的中心線(M-M)與雙指連接臂(7-1)的中心線(N-N)在同一平面內(nèi)，固定板⑶上設(shè)有V形槽(8-1)，固定板(8)與殼體(10)固定連接，且V形槽(8-1)位于單手指(6)與雙手指(7)之間，V形槽(8-1)的中心線(P-P)與蝸桿軸(3)的軸線重合，捕獲接口裝置(9)由把柄(9-1)、兩個支架(9- 和兩個半球(9- 組成，兩個支架(9- 對稱設(shè)置在把柄(9-1) 的兩端，且每個支架(9- 通過一個半球(9- 與把柄(9-1)連接，捕獲后的把柄(9-1)設(shè)置在V形槽(8-1)中，把柄(9-1)上設(shè)有與V形槽(8-1)相配合的V形面(9-1-1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三指形抓捕定位機構(gòu)，其特征在于所述定位機構(gòu)還包括單指定位柱(10)和雙指定位柱(11)，單指定位柱(10)與V形槽(8-1)平行設(shè)置，且單指定位柱 (10)安裝在單指連接臂(6-1)上，雙指定位柱(11)與V形槽(8-1)平行設(shè)置，且雙指定位柱(11)安裝在雙指連接臂(7-1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述三指形抓捕定位機構(gòu)，其特征在于所述雙指定位柱(11)與所述單指定位柱(10)相對于V形槽(8-1)的中心線(P-P)對稱設(shè)置。
全文摘要
三指形抓捕定位機構(gòu)，它涉及一種機器人末端對接裝置，以解決現(xiàn)有機器人末端對接裝置捕獲范圍小、校正能力弱的問題。蝸桿軸安裝在殼體內(nèi)，蝸桿軸的輸入端與電機的輸出軸連接，兩個蝸輪均與蝸桿軸上的齒嚙合，蝸輪安裝在蝸輪軸上，單手指與雙手指以蝸桿軸的軸線對稱設(shè)置，兩個單指連接頭安裝在一個蝸輪軸上，兩個雙指連接頭安裝在另一個蝸輪軸上，單指連接臂的中心線與雙指連接臂的中心線在同一平面內(nèi)，固定板上設(shè)有V形槽，固定板與殼體固定連接，且V形槽位于單手指與雙手指之間，V形槽的中心線與蝸桿軸的軸線重合，捕獲后的捕獲接口裝置上的把柄設(shè)置在V形槽中，把柄上設(shè)有與V形槽相配合的V形面。本發(fā)明用于空間機器人對漂浮目標(biāo)的捕獲。
文檔編號B25J15/08GK102514015SQ20111043881
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者倪風(fēng)雷, 劉宏, 史士財, 孫奎, 朱映遠(yuǎn), 王志國 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)