接口板與兩夾持爪通過軸槽配合，當(dāng)接口板處于收縮狀態(tài)時，兩夾持爪張開，當(dāng)接口板被第三絲杠驅(qū)動到伸長狀態(tài)時，壓迫兩夾持爪閉合，末端抓持對接機(jī)構(gòu)對接方式有三種:末端抓持對接機(jī)構(gòu)與主圓盤周向的三個凸臺對接，凸臺與抓持機(jī)構(gòu)接口板配合，兩夾持爪與凸臺上的一對凹槽相配合；末端抓持對接機(jī)構(gòu)與末端抓持對接機(jī)構(gòu)，二者接口板彼此配合(相對姿態(tài)90度)，兩對夾持爪與對方的接口盤上凹槽相匹配；末端抓持對接機(jī)構(gòu)與圓盤側(cè)面對接面配合。
[0040]將空間智能細(xì)胞機(jī)器人各模塊按其結(jié)構(gòu)形狀分類包裝，如圓盤形的主結(jié)構(gòu)部分、機(jī)械臂、末端抓持對接機(jī)構(gòu)等分類包裝，保證其包裝緊湊，節(jié)省空間；將機(jī)器人各模塊發(fā)射至指定的空間站或行星表面；利用空間站在或行星表面配有專用機(jī)械臂系統(tǒng)將細(xì)胞機(jī)器人主結(jié)構(gòu)、機(jī)械臂、末端抓持對接機(jī)構(gòu)進(jìn)行組裝形成具備獨立機(jī)動與操作能力的簡單機(jī)器人；將單個簡單機(jī)器人用于執(zhí)行簡單操作任務(wù)，或者多個簡單機(jī)器人協(xié)同操作復(fù)雜任務(wù)；對于更為復(fù)雜的任務(wù)，通過簡單機(jī)器人之間末端抓持對接機(jī)構(gòu)與對接板或主圓盤上的凸臺進(jìn)行對接，進(jìn)而連接成更為復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)；將連接后的單個機(jī)器人系統(tǒng)用于執(zhí)行復(fù)雜操作任務(wù)，或?qū)⒍鄠€機(jī)器人系統(tǒng)用于協(xié)同操作遠(yuǎn)更為復(fù)雜的任務(wù)。
【主權(quán)項】
1.一種空間細(xì)胞機(jī)器人，它包括I型轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(I)和T型轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(2)，其特征在于:它還包括主結(jié)構(gòu)(3)、機(jī)械臂(4)和末端抓持對接機(jī)構(gòu)(5)； 所述主結(jié)構(gòu)(3)包括轉(zhuǎn)動塊(3-1)、連接桿(3-2)、夾緊機(jī)構(gòu)、滾動機(jī)構(gòu)、兩個主圓盤(3-5)、兩個對接板(3-6)和兩個固定塊(3-17)； 所述夾緊機(jī)構(gòu)包括第一絲杠(3-7)、第一伺服電機(jī)(3-8)、兩個滑塊(3-9)和兩個夾緊模塊(3-10)； 所述滾動機(jī)構(gòu)包括第二伺服電機(jī)(3-11)、傳動帶(3-12)、連接軸(3-13)和滾輪(3-14)； 所述末端抓持對接機(jī)構(gòu)(5)包括第三伺服電機(jī)(5-1)、第三絲杠(5-2)、移動桿(5-3)、接口板(5-4)和兩個夾持爪(5-5)； 兩個主圓盤(3-5)通過連接桿(3-2)連接，主圓盤(3-5)通過固定塊(3-17)與對接板(3-6)連接，位于兩個主圓盤(3-5)之間的連接桿(3-2)上轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)動塊(3-1)； 第一伺服電機(jī)(3-8)的輸出軸豎向設(shè)置,第二伺服電機(jī)(3-11)的輸出軸水平設(shè)置,第一絲杠(3-7)豎向設(shè)置，所述滾輪(3-14)的中部加工有弧形凹槽(3-14-1)，第一伺服電機(jī)(3-8)、第一絲杠(3-7)、兩個滑塊(3-9)中的一個滑塊(3-9)以及兩個夾緊模塊(3_10)中的一個夾緊模塊(3-10)位于一側(cè)布置的主圓盤(3-5)和對接板(3-6)之間，第二伺服電機(jī)(3-11)、兩個滑塊(3-9)中余下的一個滑塊(3-9)和兩個夾緊模塊(3-10)中余下的一個夾緊模塊(3-10)位于另一側(cè)布置的主圓盤(3-5)和對接板(3-6)之間，兩個滑塊(3-9)正對布置，兩個夾緊模塊(3-10)正對布置,第一伺服電機(jī)(3-8)的輸出軸與第一絲杠(3-7)的下端連接，第一絲杠(3-7)的上端旋擰在固定塊(3-17)上，第一伺服電機(jī)(3-8)安裝在兩個滑塊(3-9)中的一個滑塊(3-9)上，連接軸(3-13)轉(zhuǎn)動安裝在兩個滑塊(3-9)上，第二伺服電機(jī)(3-11)的輸出軸通過傳動帶(3-12)與連接軸(3-13)傳動連接，滾輪(3_14)固裝在連接軸(3-13)的中部，所述兩個滑塊(3-9)與相對應(yīng)的夾緊模塊(3-10)貼靠設(shè)置，所述兩個夾緊模塊(3-10)與相對應(yīng)的主圓盤(3-5)鉸接，連接軸(3-13)和兩個滑塊(3-9)能沿主圓盤(3-5)上下移動； 所述機(jī)械臂(4)包括第一臂(4-1)和第二臂(4-2)，第一臂(4-1)和第二臂(4-2)為圓柱體，第二臂(4-2)為空心結(jié)構(gòu)，第一臂(4-1)的一端通過I型轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(I)安裝在轉(zhuǎn)動塊(3-1)上，第一臂(4-1)的另一端通過T形轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(2)與第二臂(4-2)的一端連接，第二臂(4-2)的另一端內(nèi)固裝有第三伺服電機(jī)(5-1)，第二臂(4-2)的另一端內(nèi)沿其長度方向滑動安裝有移動桿(5-3)，第三伺服電機(jī)(5-1)的輸出軸固裝有第三絲杠(5-2)，第三絲杠(5-2)旋擰在移動桿(5-3)上，移動桿(5-3)與接口板(5-4)的中部固接，兩個夾持爪(5-5)正對設(shè)置，兩個夾持爪(5-5)的一端與第二臂(4-2)的另一端鉸接，兩個夾持爪(5-5)與接口板(5-4)滑動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間細(xì)胞機(jī)器人，其特征在于:兩個主圓盤(3-5)的外側(cè)面上分別加工有一個滑槽(3-5-1)，滑塊(3-9)滑動安裝在滑槽(3-5-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空間細(xì)胞機(jī)器人，其特征在于:所述接口板(5-4)和兩個對接板(3-6)的結(jié)構(gòu)相同，每個對接板(3-6)為方形對接板，每個對接板(3-6)的四個側(cè)壁面的其中相對的兩側(cè)壁面上各加工有凹槽(3-6-1)，每個對接板(3-6)的四個側(cè)壁面的剩余相對的兩側(cè)壁面上各加工有連接軸(3-6-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空間細(xì)胞機(jī)器人，其特征在于:所述傳動帶(3-12)為同步帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的一種空間細(xì)胞機(jī)器人，其特征在于:兩個滑塊(3-9)均為楔形塊，每個所述夾緊模塊(3-10)包括夾塊(3-15)和兩個圓柱(3-16)，夾塊呈L形，其中一個滑塊(3-9)的大端面上固裝有第一伺服電機(jī)(3-8)，另一個滑塊(3-9)的大端面上固裝有第二伺服電機(jī)(3-11)，夾塊(3-15)與相對應(yīng)的主圓盤(3-5)鉸接，夾塊(3-15)的短臂的下端面布置有傾斜布置的兩個圓柱(3-16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種空間細(xì)胞機(jī)器人，其特征在于:滾輪(3-14)的外表面和兩個圓柱(3-16)的外表面均包覆有橡膠層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的一種空間細(xì)胞機(jī)器人，其特征在于:每個所述夾持爪(5-5)包括L形爪段(5-6)和連接段(5-7)，L形爪段(5_6)的長邊與連接段(5_7)連接且二者一體制成，L形爪段(5-6)和連接段(5-7)上開設(shè)有連通的導(dǎo)向滑槽(5-8)，連接段(5-7)與第二臂(4-2)轉(zhuǎn)動連接，接口板(5-4)的相對的兩外側(cè)壁上加工有能在導(dǎo)向滑槽(5-8)內(nèi)滑動的導(dǎo)向柱(5-4-1)。
【專利摘要】一種空間細(xì)胞機(jī)器人，它涉及一種機(jī)器人，以解決現(xiàn)有空間機(jī)器人體積大，可重構(gòu)性差、剛度較低以及機(jī)動能力差，操作范圍較窄，不適用空間失重環(huán)境下的操作需求的問題，它還包括主結(jié)構(gòu)、機(jī)械臂和末端抓持對接機(jī)構(gòu)；所述主結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動塊、連接桿、夾緊機(jī)構(gòu)、滾動機(jī)構(gòu)、兩個主圓盤、兩個對接板和兩個固定塊；所述夾緊機(jī)構(gòu)包括第一絲杠、第一伺服電機(jī)、兩個滑塊和兩個夾緊模塊；所述滾動機(jī)構(gòu)包括第二伺服電機(jī)、傳動帶、連接軸和滾輪；所述末端抓持對接機(jī)構(gòu)包括第三伺服電機(jī)、第三絲杠、移動桿、接口板和兩個夾持爪；兩個主圓盤通過連接桿連接，主圓盤通過固定塊與對接板連接。本發(fā)明用于航空航天對目標(biāo)的對接抓取。
【IPC分類】B25J5-00, B25J9-08
【公開號】CN104589337
【申請?zhí)枴緾N201410663796
【發(fā)明人】趙陽, 黃意新, 譚春林, 田 浩, 安德孝
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月19日