專利名稱：一種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，屬于深空探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域和航天器機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
美國(guó)先后在Surveyor (勘測(cè)者)月球探測(cè)任務(wù)、 Viking (海盜)和Phoenix (鳳凰)火星探測(cè)任務(wù)中使用淺層土壤取樣裝置對(duì)星體土壤進(jìn)行取樣作業(yè)。這三種取樣裝置的位置機(jī)構(gòu)都具有一些不足之處，例如Surveyor取樣裝置的伸縮臂鉸鏈過(guò)多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，剛度較低，導(dǎo)致鏟子對(duì)土壤的作用力也較?。籚iking取樣裝置的伸縮臂結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，靈活性不足，工作范圍有限，收攏后的體積仍較大；PhoeniX取樣裝置的四自由度兩級(jí)空間機(jī)械臂傳力路徑較長(zhǎng)，剛度較低，對(duì)土壤的作用力較小，控制技術(shù)難度也比較大。以上任務(wù)中取樣裝置位置機(jī)構(gòu)存在的不足之處都會(huì)對(duì)星體淺層土壤取樣任務(wù)的可靠性造成不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的上述目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，該位置機(jī)構(gòu)剛度高，靈活性好，控制方式非常簡(jiǎn)單，可用于完成目前常用的四自由度兩級(jí)空間機(jī)械臂的任務(wù)，具有廣闊的應(yīng)用范圍，地外星體淺層土壤取樣裝置就是其典型應(yīng)用
之一 O本發(fā)明的上述目的主要是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，包括導(dǎo)軌、運(yùn)動(dòng)單元、擺臂關(guān)節(jié)、擺臂和末端關(guān)節(jié)，其中導(dǎo)軌與運(yùn)動(dòng)單元連接，且運(yùn)動(dòng)單元可以沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)，擺臂關(guān)節(jié)包括水平部分和豎直部分，在運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)置的第一驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，擺臂關(guān)節(jié)繞豎直部分的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)擺臂繞豎直部分的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，水平部分與擺臂連接，在擺臂關(guān)節(jié)內(nèi)置的第二驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，水平部分繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)擺臂繞水平部分的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，末端關(guān)節(jié)嵌入在擺臂遠(yuǎn)離擺臂關(guān)節(jié)的另一端，末端關(guān)節(jié)用于連接末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)繞末端關(guān)節(jié)(9)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在上述導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)中，運(yùn)動(dòng)單元沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式有通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或鋼絲繩纏繞加載機(jī)構(gòu)。在上述導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)中，擺臂關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)置的第一驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，繞豎直部分的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)擺臂繞豎直部分的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍大于120。。在上述導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)中，擺臂關(guān)節(jié)帶動(dòng)擺臂繞豎直部分的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，為電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的在任意角度工作的連續(xù)方式，或者為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的在若干個(gè)指定角度工作的不連續(xù)方式。在上述導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)中，在擺臂關(guān)節(jié)內(nèi)置的第二驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，水平部分繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)擺臂繞水平部分的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍大于270°。
在上述導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)中，末端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)繞末端關(guān)節(jié)軸線進(jìn)行360。范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果如下(I)本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)通過(guò)導(dǎo)軌和運(yùn)動(dòng)單元組件、擺臂關(guān)節(jié)、末端關(guān)節(jié)的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)各自由度之間的耦合大大減小，控制算法也大大簡(jiǎn)化，因此控制方式非常簡(jiǎn)單；
(2)本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)單元在導(dǎo)軌上的移動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌的不同作業(yè)面之間的轉(zhuǎn)換，使臂桿數(shù)量只有一個(gè)，且長(zhǎng)度大大減少，但位置機(jī)構(gòu)的靈活性幾乎不受影響，且剛性獲得較大的改善，因此運(yùn)動(dòng)精度和可靠性均有較大提高；(3)本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)可用于完成目前常用的四自由度兩級(jí)空間機(jī)械臂的任務(wù)，尤其適合用于地外星體淺層土壤取樣裝置，具有較廣的應(yīng)用和范圍；(4)本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)中導(dǎo)軌及運(yùn)動(dòng)單元組件有多種實(shí)現(xiàn)形式，如齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及鋼絲繩纏繞加載機(jī)構(gòu)等，目標(biāo)是使運(yùn)動(dòng)單元能夠在導(dǎo)軌上下端之間自由移動(dòng)，并對(duì)運(yùn)動(dòng)單元在導(dǎo)軌上的位置進(jìn)行比較精確的控制；(5)本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)中擺臂關(guān)節(jié)帶動(dòng)擺臂繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍大于120°，擺臂關(guān)節(jié)帶動(dòng)擺臂上下擺動(dòng)的角度范圍大于270°，末端關(guān)節(jié)可以帶動(dòng)各種末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行360°范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)；(6)本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)可以根據(jù)需要驅(qū)動(dòng)各種類型的取樣用末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，形成不同的取樣裝置，可以有效獲得所需樣品，并將樣品快速準(zhǔn)確的移送至所需位置，具有較高的可靠性，以滿足不同地外星體土壤取樣任務(wù)的需求；(7)本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)也可以根據(jù)需要驅(qū)動(dòng)其它非取樣用的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，形成其它類型的空間機(jī)構(gòu)，以滿足各種空間任務(wù)的需求；本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)已成功的研制出了一臺(tái)原理樣機(jī)，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，取得了很好的效果。


圖I為本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)及使用了該位置機(jī)構(gòu)的地外星體淺層土壤取樣裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明地外星體淺層土壤取樣裝置所用末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的示意圖；圖3為本發(fā)明地外星體淺層土壤取樣裝置在地外星體著陸器上的安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述如圖I所示為本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)及使用了該位置機(jī)構(gòu)的地外星體淺層土壤取樣裝置的示意圖，由圖可知導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌5、運(yùn)動(dòng)單元6、擺臂關(guān)節(jié)7、擺臂8和末端關(guān)節(jié)9，其中導(dǎo)軌5與運(yùn)動(dòng)單元6連接，且運(yùn)動(dòng)單元6可以沿導(dǎo)軌5上下移動(dòng)，導(dǎo)軌5及運(yùn)動(dòng)單元6組件主要用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)單元6沿導(dǎo)軌5上下移動(dòng)的自由度，運(yùn)動(dòng)單元6相對(duì)導(dǎo)軌5的運(yùn)動(dòng)可通過(guò)多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)如齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及鋼絲繩纏繞加載機(jī)構(gòu)等，著重要保證導(dǎo)軌5具有足夠的抗彎強(qiáng)度和剛度，運(yùn)動(dòng)單元6具有足夠的牽引力且在導(dǎo)軌5上的位置能夠得到比較精確的控制。擺臂關(guān)節(jié)7包括水平部分7a和豎直部分7b。運(yùn)動(dòng)單元6內(nèi)部設(shè)計(jì)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件，即第一驅(qū)動(dòng)單元，第一驅(qū)動(dòng)單元的輸出端連接擺臂關(guān)節(jié)7，可以驅(qū)動(dòng)擺臂關(guān)節(jié)7繞豎直部分7b的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)擺臂8繞豎直部分7b的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍大于120°，繞豎直部分7b的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式可以為電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)等驅(qū)動(dòng)的可在任意角度工作的連續(xù)方式 ，也可以為各種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的在若干個(gè)指定角度工作的不連續(xù)方式。擺臂關(guān)節(jié)7內(nèi)部設(shè)計(jì)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件，即第二驅(qū)動(dòng)單元，第二驅(qū)動(dòng)單元可驅(qū)動(dòng)水平部分7a繞水平部分7a的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)擺臂8繞水平部分7a的軸線上下擺動(dòng)，擺動(dòng)角度范圍大于270°，擺臂8向下可以擺動(dòng)到與導(dǎo)軌5平行的位置，向上可以擺動(dòng)到導(dǎo)軌5后側(cè)的水平位置。擺臂8遠(yuǎn)離擺臂關(guān)節(jié)7的另一端設(shè)計(jì)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件，形成末端關(guān)節(jié)9，末端關(guān)節(jié)9嵌入在擺臂(8)中，可以驅(qū)動(dòng)其它部件，如各種末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，繞擺臂8末端水平軸進(jìn)行360。范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)。在位置機(jī)構(gòu)末端關(guān)節(jié)9的輸出端上連接取樣用末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10即可形成取樣裝置2，以地外星體淺層土壤取樣為例，位置機(jī)構(gòu)在取樣裝置2中的作用是帶動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10運(yùn)動(dòng)，以提供工作動(dòng)力、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律并進(jìn)行位置與剛度保持。如圖3所示為本發(fā)明地外星體淺層土壤取樣裝置在地外星體著陸器上的安裝示意圖，地外星體淺層土壤取樣裝置2安裝在著陸器3的側(cè)面，主要任務(wù)是在地外星體表面上獲得足夠的土壤樣品，并將其轉(zhuǎn)送至位于上升器4上的樣品密封封裝裝置I中。導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)共有四個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)單元6沿導(dǎo)軌5的上下移動(dòng)，擺臂8繞豎直方向和水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，末端關(guān)節(jié)9用于驅(qū)動(dòng)各種末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2所示為本發(fā)明地外星體淺層土壤取樣裝置所用末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的示意圖，由圖可知末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10由鏟子11、棘輪12、樣品盒13和連接分離機(jī)構(gòu)14組成，以地外星體淺層土壤取樣為例，末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10是取樣裝置2中與土壤直接作用的部分，決定了取樣裝置2的作業(yè)方式，以鏟子11鏟挖為基本和主要作業(yè)方式，棘輪12旋挖為輔助破巖方式，棘輪12固定在伊子11如端，樣品盒13構(gòu)成末端執(zhí)彳丁機(jī)構(gòu)10上的樣品臨時(shí)存儲(chǔ)空間并且能夠?qū)悠愤M(jìn)行初級(jí)封裝，連接分離機(jī)構(gòu)14用于將樣品盒13固定在鏟子11后端，并形成土壤從鏟子11進(jìn)入樣品盒13的通道，在樣品轉(zhuǎn)送時(shí)，可以使經(jīng)過(guò)初級(jí)封裝的樣品脫離末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10，進(jìn)入上升器4上的樣品密封封裝裝置1，如圖3所示。樣品盒13為筒形結(jié)構(gòu)，入口處設(shè)置有單向機(jī)構(gòu)和封ロ機(jī)構(gòu)，單向機(jī)構(gòu)用于防止取樣過(guò)程中樣品盒13內(nèi)的土壤流出，封ロ機(jī)構(gòu)用于樣品盒13分離時(shí)防止盒內(nèi)的土壌樣品飛濺出來(lái)污染上升器4上的樣品密封封裝裝置I的密封面。擺臂8的長(zhǎng)度可根據(jù)任務(wù)的不同靈活調(diào)節(jié)，如圖3，在地外星體淺層土壤取樣裝置中擺臂8長(zhǎng)度確定的原則為運(yùn)動(dòng)單元6上升到導(dǎo)軌5上端，末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10轉(zhuǎn)至樣品盒13軸線與擺臂8垂直，擺臂8回?cái)[至水平位置吋，樣品盒13能正好與上升器4上的樣品密封封裝裝置I對(duì)正。本發(fā)明導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)與圖2中末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10組成的取樣裝置工作過(guò)程如下(I)起始準(zhǔn)備階段，位置機(jī)構(gòu)各部件協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，將末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10置于星體表面附近，準(zhǔn)備進(jìn)行獲取土壌的作業(yè)；
(2)獲取土壤階段，位置機(jī)構(gòu)通過(guò)運(yùn)動(dòng)單元6沿導(dǎo)軌5的上下移動(dòng)，內(nèi)置在運(yùn)動(dòng)單元6內(nèi)的第一驅(qū)動(dòng)單元和內(nèi)置在擺臂關(guān)節(jié)7內(nèi)的第二驅(qū)動(dòng)單元對(duì)擺臂8的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，以及末端關(guān)節(jié)9對(duì)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，使末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10使用鏟挖和棘輪旋挖兩種取樣作業(yè)方式獲取足夠多的土壤樣品，完成標(biāo)志是末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10后部的樣品盒13盛滿樣品；(3)樣品轉(zhuǎn)運(yùn)階段，位置機(jī)構(gòu)在幾個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的作用下，將盛滿土壤樣品的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10帶至上升器4的樣品密封封裝裝置I上方并與之對(duì)正；(4)樣品轉(zhuǎn)送階段，主要任務(wù)是將樣品從末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10上轉(zhuǎn)送到上升器4上的樣品密封封裝裝置I中，即將末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10上的樣品盒13分離，使樣品盒13整體進(jìn)入樣品密封封裝裝置I中，并將樣品盒13機(jī)械鎖定；(5)避讓階段，樣品轉(zhuǎn)送完成后，位置機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)10的其它部分(包括鏟子11、棘輪12和連接分離機(jī)構(gòu)14)向著陸器3外側(cè)擺動(dòng)，以避免在上升器4起飛時(shí)發(fā)生
碰撞干涉。以上所述，僅為本發(fā)明的ー種具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技木。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，其特征在于包括導(dǎo)軌(5)、運(yùn)動(dòng)単元(6)、擺臂關(guān)節(jié)(7)、擺臂(8)和末端關(guān)節(jié)(9)，其中導(dǎo)軌(5)與運(yùn)動(dòng)單元(6)連接，且運(yùn)動(dòng)単元(6)可以沿導(dǎo)軌(5)上下移動(dòng)，擺臂關(guān)節(jié)(7)包括水平部分(7a)和豎直部分(7b)，在運(yùn)動(dòng)單元￠)內(nèi)置的第一驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，擺臂關(guān)節(jié)(7)繞豎直部分(7b)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)擺臂(8)繞豎直部分(7b)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，水平部分(7a)與擺臂(8)連接，在擺臂關(guān)節(jié)(7)內(nèi)置的第二驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，水平部分(7a)繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)擺臂(8)繞水平部分(7a)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，末端關(guān)節(jié)(9)嵌入在擺臂⑶遠(yuǎn)離擺臂關(guān)節(jié)(7)的另一端，末端關(guān)節(jié)(9)用于連接末端執(zhí)打機(jī)構(gòu)，并驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)打機(jī)構(gòu)繞末端關(guān)節(jié)(9)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)単元(6)沿導(dǎo)軌(5)上下移動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式有通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或鋼絲繩纏繞加載機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，其特征在干所述擺臂關(guān)節(jié)(7)在運(yùn)動(dòng)單元出)內(nèi)置的第一驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，繞豎直部分(7b)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)擺臂(8)繞豎直部分(7b)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍大于120°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，其特征在干所述擺臂關(guān)節(jié)(7)帶動(dòng)擺臂(8)繞豎直部分(7b)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，為電機(jī)及減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的在任意角度エ作的連續(xù)方式，或者為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的在若干個(gè)指定角度工作的不連續(xù)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，其特征在干在擺臂關(guān)節(jié)(7)內(nèi)置的第二驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，水平部分(7a)繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)擺臂(8)繞水平部分(7a)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍大于270°。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，其特征在于末端關(guān)節(jié)(9)驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)繞末端關(guān)節(jié)(9)軸線進(jìn)行360°范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)軌擺臂式位置機(jī)構(gòu)，包括導(dǎo)軌、運(yùn)動(dòng)單元、擺臂關(guān)節(jié)、擺臂和末端關(guān)節(jié)，其中導(dǎo)軌與運(yùn)動(dòng)單元連接，且運(yùn)動(dòng)單元可以沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)，擺臂關(guān)節(jié)包括水平軸和豎直軸，其中擺臂關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)置的第一驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，繞豎直軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)擺臂掃取扇面，水平軸與擺臂連接，在擺臂關(guān)節(jié)內(nèi)置的第二驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)作用下，擺臂繞水平軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，末端關(guān)節(jié)嵌入在擺臂的另一端，末端關(guān)節(jié)用于連接末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)繞末端關(guān)節(jié)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，該位置機(jī)構(gòu)剛度高，靈活性好，控制方式非常簡(jiǎn)單，可用于完成目前常用的四自由度兩級(jí)空間機(jī)械臂的任務(wù)，具有廣闊的應(yīng)用范圍，地外星體淺層土壤取樣裝置就是其典型應(yīng)用之一。
文檔編號(hào)B25J17/02GK102689301SQ201210169149
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者劉碩, 孫京, 張鼐, 曾婷, 李永宣, 楊帥, 殷參, 王國(guó)欣, 范洪濤, 藥星宇, 董禮港, 譚旭 申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星制造廠