全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明專利屬于多足輪式移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，尤其是涉及一種全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景:
[0002]目前國內(nèi)外機(jī)械手種類繁多，大到大型工業(yè)機(jī)器手，小到醫(yī)療手術(shù)機(jī)械手等，機(jī)械手的出現(xiàn)使得人類工作更加得心應(yīng)手。然而機(jī)械手目前亟待解決的一個(gè)問題就是手腕的全方位轉(zhuǎn)動(dòng)，常規(guī)機(jī)械手手腕只能實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域的活動(dòng)，工作時(shí)存在很大的盲區(qū)，所謂盲區(qū)就是無法轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)的方位，所以機(jī)械手腕本身的轉(zhuǎn)動(dòng)缺陷直接制約了機(jī)械的使用方位和靈活性。
[0003]本機(jī)械手腕也是一種串并混聯(lián)機(jī)構(gòu)，該類機(jī)構(gòu)具有很高的靈活性，再此基礎(chǔ)上加上滾動(dòng)輪子可以使得裝置移動(dòng)方便；同時(shí)當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)鎖住時(shí)，機(jī)械裝置轉(zhuǎn)變?yōu)椴⒙?lián)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有很好的剛行和很高的精度，所以本發(fā)明所涉及的一種全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕，使用此結(jié)構(gòu)，可以解決機(jī)械手手腕全方位轉(zhuǎn)動(dòng)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種可以全方位轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械手手腕，從而為機(jī)械手提供
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[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:本發(fā)明提供的全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕，是在串并混聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新再設(shè)計(jì)，在串并混聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上還增加了動(dòng)力輪子，在腿部中間關(guān)節(jié)處添加了舵機(jī)動(dòng)力源，使得機(jī)器人在驅(qū)動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)雙三并聯(lián)機(jī)構(gòu)的效果。
[0006]本發(fā)明相比較其他類似串并混聯(lián)機(jī)構(gòu)，在手腕平臺(tái)與三條輪腿的連接上，實(shí)現(xiàn)兩只輪腿共用一個(gè)鉸鏈，這樣，當(dāng)具有單獨(dú)鉸鏈連接的輪腿穿過共用鉸鏈連接的輪腿之間時(shí)，手腕平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)臺(tái)面法線向下方位的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以解決常規(guī)一些機(jī)械手手腕的盲區(qū)問題。
[0007]本發(fā)明涉及的機(jī)械手手腕，本身結(jié)構(gòu)含有動(dòng)力輪子，所以本裝置還可以自行運(yùn)送手部夾取的物品至遠(yuǎn)方某處。
【附圖說明】
[0008]圖1為全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕圖；
[0009]圖2為全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕足部名稱圖；
[0010]圖3為單輪足零件圖；
[0011]圖4為Α、Β輪足共用轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)零件圖；
[0012]附圖標(biāo)記說明
[0013]1-機(jī)械手單元；2_共用轉(zhuǎn)軸；3_上連桿；4_舵機(jī)；5_下連桿；6_電機(jī)座甲；7_輪子；8_聯(lián)軸器乙；9_步進(jìn)電機(jī)甲；10-電機(jī)座乙；11-步進(jìn)電機(jī)乙；12-手腕平臺(tái)；13_單轉(zhuǎn)軸；14-軸銷；15-聯(lián)軸器甲；A-輪足甲；B-輪足乙；C-輪足丙。
【具體實(shí)施方式】
[0014]全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕，如圖1所示，包括一個(gè)機(jī)械手單元1、一個(gè)共用轉(zhuǎn)軸2、三個(gè)上連桿3、三個(gè)舵機(jī)4、三個(gè)下連桿5、三個(gè)電機(jī)座甲6、三個(gè)輪子7、三個(gè)聯(lián)軸器乙8、三個(gè)步進(jìn)電機(jī)甲9、三個(gè)電機(jī)座乙10、三個(gè)步進(jìn)電機(jī)乙11、一個(gè)手腕平臺(tái)12、三個(gè)單轉(zhuǎn)軸13、三個(gè)軸銷14、三個(gè)聯(lián)軸器甲15 ;手腕平臺(tái)12通過單轉(zhuǎn)軸13與輪足C鉸接，再通過共用轉(zhuǎn)軸2使用兩個(gè)單轉(zhuǎn)軸13分別與輪足甲A、輪足乙B鉸接；機(jī)械手單元1與手腕平臺(tái)12連接；所述輪足甲A、輪足乙B、輪足丙C結(jié)構(gòu)相同，其中輪足甲A如圖3所示，上連桿3通過螺釘與舵機(jī)4轉(zhuǎn)軸連接，舵機(jī)4通過螺釘與下連桿5連接，電機(jī)座甲6通過螺釘與下連桿5連接，電機(jī)座甲6通過螺釘與步進(jìn)電機(jī)乙11連接，聯(lián)軸器甲15與步進(jìn)電機(jī)乙11通過緊定螺釘連接，聯(lián)軸器甲15通過螺釘與電機(jī)座乙10連接，步進(jìn)電機(jī)甲9通過螺釘與電機(jī)座乙10連接，聯(lián)軸器乙8通過緊定螺釘與步進(jìn)電機(jī)甲9連接，聯(lián)軸器乙8通過緊定螺釘與輪子7連接。所述全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕是基于解機(jī)架式并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)的開發(fā)設(shè)計(jì)；輪足甲A、輪足乙B、輪足丙C中對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)乙11，步進(jìn)電機(jī)甲9分別是各自運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)自由度，輪足甲A、輪足乙B、輪足丙C中對(duì)應(yīng)各自上連桿3、舵機(jī)4、下連桿5三者之間形成一個(gè)自由度，通過九個(gè)自由度的組合實(shí)現(xiàn)機(jī)械手手腕的全方位轉(zhuǎn)動(dòng)，例如三個(gè)輪子7切線在同一圓周方向沿瞬、或時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)機(jī)械手腕做圓周轉(zhuǎn)動(dòng)；三個(gè)輪足切線方向沿所在圓周徑向方向同向圓心或背離圓心，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手腕的升高或降低；輪足丙C通過輪足甲A、輪足乙B之間，此時(shí)手腕平臺(tái)12，通過共用轉(zhuǎn)軸2和單轉(zhuǎn)軸13所形成的兩對(duì)鉸鏈，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，此時(shí)手腕平臺(tái)12可以沿平面法線負(fù)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)機(jī)械手向下操作任務(wù)，結(jié)合三組舵機(jī)4可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手腕任意方位的任意姿態(tài)調(diào)整。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕，包括一個(gè)機(jī)械手單元(1)、一個(gè)共用轉(zhuǎn)軸(2)、三個(gè)上連桿(3)、三個(gè)舵機(jī)(4)、三個(gè)下連桿(5)、三個(gè)電機(jī)座甲(6)、三個(gè)輪子(7)、三個(gè)聯(lián)軸器乙(8)、三個(gè)步進(jìn)電機(jī)甲(9)、三個(gè)電機(jī)座乙(10)、三個(gè)步進(jìn)電機(jī)乙(11)、一個(gè)手腕平臺(tái)(12)、三個(gè)單轉(zhuǎn)軸(13)、三個(gè)軸銷(14)、三個(gè)聯(lián)軸器甲(15)，手腕平臺(tái)(12)通過單轉(zhuǎn)軸(13)與輪足丙(C)鉸接，再通過共用轉(zhuǎn)軸(2)使用兩個(gè)單轉(zhuǎn)軸(13)分別與輪足甲(A)、輪足乙⑶鉸接；機(jī)械手單元(1)與手腕平臺(tái)(12)連接；所述輪足甲(A)、輪足乙(B)、輪足丙(C)結(jié)構(gòu)相同，其中輪足甲(A)，上連桿(3)通過螺釘與舵機(jī)⑷轉(zhuǎn)軸連接，舵機(jī)⑷通過螺釘與下連桿(5)連接，電機(jī)座甲(6)通過螺釘與下連桿(5)連接，電機(jī)座甲(6)通過螺釘與步進(jìn)電機(jī)乙(11)連接，聯(lián)軸器甲(15)與步進(jìn)電機(jī)乙(11)通過緊定螺釘連接，聯(lián)軸器甲(15)通過螺釘與電機(jī)座乙(10)連接，步進(jìn)電機(jī)甲(9)通過螺釘與電機(jī)座乙(10)連接，聯(lián)軸器乙⑶通過緊定螺釘與步進(jìn)電機(jī)甲(9)連接，聯(lián)軸器乙(8)通過緊定螺釘與輪子(7)連接；輪足甲(A)、輪足乙(B)、輪足丙(C)中對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)乙(11)，步進(jìn)電機(jī)甲(9)分別是各自運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)自由度，輪足甲(A)、輪足乙(B)、輪足丙(C)中對(duì)應(yīng)各自上連桿(3)、舵機(jī)(4)、下連桿(5)三者之間形成一個(gè)自由度，通過九個(gè)自由度的組合實(shí)現(xiàn)機(jī)械手手腕的全方位轉(zhuǎn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕，其特征在于，全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕中機(jī)械手手腕平臺(tái)(12)可以實(shí)現(xiàn)任意方位靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕，其特征在于全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕也可以作為遠(yuǎn)距離運(yùn)送裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕，所述全方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械手手腕包括一個(gè)機(jī)械手單元1、一個(gè)共用轉(zhuǎn)軸2、三個(gè)上連桿3、三個(gè)舵機(jī)4、三個(gè)下連桿5、三個(gè)電機(jī)座甲6、三個(gè)輪子7、三個(gè)聯(lián)軸器乙8、三個(gè)步進(jìn)電機(jī)甲9、三個(gè)電機(jī)座乙10、三個(gè)步進(jìn)電機(jī)乙11、一個(gè)手腕平臺(tái)12、三個(gè)單轉(zhuǎn)軸13、三個(gè)軸銷14、三個(gè)聯(lián)軸器甲15及其他連接件組成，其中包含輪足甲A、輪足乙B、輪足丙C，三個(gè)輪足具有相同的結(jié)構(gòu)，以輪足甲A為例，輪足甲A由步進(jìn)電機(jī)甲9驅(qū)動(dòng)輪子7轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)乙11驅(qū)動(dòng)上述機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輪子7的轉(zhuǎn)動(dòng)；舵機(jī)4分別與上連桿3和下連桿5相連，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)連桿180度轉(zhuǎn)動(dòng)；手腕平臺(tái)12分別與三組輪足實(shí)現(xiàn)鉸鏈連接和共用鉸鏈連接，從而實(shí)現(xiàn)輪足和手腕平臺(tái)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。本機(jī)械手手腕可移動(dòng)，可以空間內(nèi)任意方位轉(zhuǎn)向，運(yùn)動(dòng)靈活。
【IPC分類】B25J17/00
【公開號(hào)】CN204954852
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520463809
【發(fā)明人】梁虎, 肖啟明, 羅強(qiáng), 邱剛, 閆東方
【申請(qǐng)人】重慶三峽學(xué)院
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日