一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法技术

一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，其特征在于所述闭链九杆机构包括:底座、可转动平台、伸缩机构、升降机构、俯仰机构以及驱动装置。伸缩机构包括:第一主动杆、第二连杆以及第一大臂；升降机构包括第二主动杆、第三连杆以及第二大臂；俯仰机构包括：第三主动杆以及俯仰杆；可回转手腕连杆的上部与第一大臂的另一端铰接，下部与第二大臂的另一端铰接。驱动装置为三个伺服电机，分别与第一主动杆、第二主动杆以及第三主动杆连接，分别对第一主动杆、第二主动杆和第三主动杆进行驱动。本发明专利技术全部驱动电机都安装在可回转平台上对主动杆进行驱动刚度高，承载能力大、惯量低、动态性能好、手臂运动轨迹灵活多样化。

A scrap handling method of multi-link mechanism with three-degree-of-freedom closed chain structure

A scrap handling method of multi-link mechanism with three-degree-of-freedom closed chain structure is characterized in that the closed chain nine-bar mechanism includes a base, a rotating platform, a telescopic mechanism, a lifting mechanism, a pitching mechanism and a driving device. The telescopic mechanism includes: the first active rod, the second connecting rod and the first arm; the lifting mechanism includes the second active rod, the third connecting rod and the second arm; the pitching mechanism includes the third active rod and the pitching rod; the upper part of the rotary wrist connecting rod is articulated with the other end of the first arm, and the lower part is articulated with the other end of the second arm. The driving device consists of three servo motors, which are connected with the first active rod, the second active rod and the third active rod respectively, and drive the first active rod, the second active rod and the third active rod respectively. All the driving motors of the invention are mounted on the rotary platform to drive the active bar with high stiffness, large bearing capacity, low inertia, good dynamic performance and flexible and diversified arm trajectories.

【技术实现步骤摘要】
一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法
本专利技术涉及装载机械领域，特别涉及一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法。
技术介绍
由于劳动力市场的人员紧缺，人力成本逐年攀升以及企业对劳动保护意识的增强，促进了工业废料抓装机在工业废料抓取装载作业中的广泛应用。工业废料抓装机有机械式和液压式两种类型，目前工业废料抓装机的机械臂大多数是液压驱动，由于液压传动采用液压油作为传递动力的介质，存在以下问题：其起动性较差，容易因为内部元件磨损后产生泄漏，而且泄漏的液压油会污染环境；液压油受温度影响较大，总效率较低，有时有噪音和振动。有时会出现过热，工作无力等现象；液压元件加工精度要求高，装配要求严格，制造较为困难，使用中维修保养要求技术较高，难度较大。随着工业废料抓装机功能的增加，其液压系统越来越复杂，出现故障更具有突然性、隐蔽性。机械式工业废料抓装机是利用机械传动件实现工业废料抓取装载动作，具有坚固耐用等优点，但是传统的单自由度机械式工业废料抓装机不能完成复杂的动作，应用范围十分有限，机械式可控机构电动工业废料抓装机，用连杆机构取代了液压传动，当主动杆由伺服电机驱动时，容易实现自动化、数控化控制，解决了液压系统存在的一些不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，克服液压式工业废料抓装机液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油等缺点，同时解决开链结构驱动电机都安装在关节的位置，导致手臂转动惯量大、动态性能下降，累积误差大，承载能力小、结构复杂的问题。本专利技术提供了一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，其特征在于所述三自由度闭链多杆机构包括：底座1、可转动平台13、伸缩机构、升降机构、俯仰机构以及手腕连杆11及驱动装置。伸缩机构包括:第一主动杆2、第二连杆4以及第一大臂8；第一主动杆2的一端铰接于可转动平台13上，第二连杆4的一端与第一主动杆2的另一端铰接，第一大臂8的一端与第二连杆4的另一端铰接。升降机构包括第二主动杆3、第三连杆5以及第二大臂13；第二主动杆3的一端铰接于可转动平台13上，第三连杆5的一端与第二主动杆3的另一端铰接，第二大臂13的一端与第三连杆5的另一端铰接；俯仰机构包括：第三主动杆12以及俯仰杆6；第三主动杆12的一端铰接于可转动平台13上，俯仰杆6的一端与第三主动杆12的另一端铰接，该俯仰杆6的中部与第二大臂13的中部铰接，俯仰杆6的另一端铰接于第一大臂8的中部；手腕连杆11的上部与第一大臂8的另一端铰接，下部与第二大臂13的另一端铰接。驱动装置为三个伺服电机，分别与第一主动杆2、第二主动杆3以及第三主动杆12连接，分别对第一主动杆2、第二主动杆3和第三主动杆12进行驱动。工业废料抓取装载作业前，将底座1与轮胎式或履带式行走机构连接起来，将腕部连杆11与工业废料抓装机的手腕10、手爪9连接起来；抓装作业进行时，通过电机驱动第一主动杆2、第二主动杆3以及第三主动杆12进行旋转运动，使连杆机构完成抓装作业。本专利技术一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，与开链结构相比，提高了手臂运行的平稳性和可靠性，无累积误差，精度较高；结构紧凑，刚度高，承载能力大、惯量低、动态性能好、手臂运动轨迹灵活多样化。克服了液压式工业废料抓装机液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油等缺点。附图说明图1是本专利技术的利用三自由度闭链多杆机构进行工业废料抓装作业的工作示意图。具体实施方式一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，包括：底座1、可转动平台13、伸缩机构、升降机构、俯仰机构以及手腕连杆11。伸缩机构包括:第一主动杆2、第二连杆4以及第一大臂8；第一主动杆2的一端铰接于可转动平台13上，第二连杆4的一端与第一主动杆2的另一端铰接，第一大臂8的一端与第二连杆4的另一端铰接。升降机构包括第二主动杆3、第三连杆5以及第二大臂13；第二主动杆3的一端铰接于可转动平台13上，第三连杆5的一端与第二主动杆3的另一端铰接，第二大臂13的一端与第三连杆5的另一端铰接；俯仰机构包括：第三主动杆12以及俯仰杆6；第三主动杆12的一端铰接于可转动平台13上，俯仰杆6的一端与第三主动杆12的另一端铰接，该俯仰杆6的中部与第二大臂13的中部铰接，俯仰杆6的另一端铰接于第一大臂8的中部；手腕连杆11的上部与第一大臂8的另一端铰接，下部与第二大臂13的另一端铰接。驱动装置为三个伺服电机，分别与第一主动杆2、第二主动杆3以及第三主动杆12连接，分别对第一主动杆2、第二主动杆3和第三主动杆12进行驱动。工业废料抓取装载作业前，将底座1与轮胎式或履带式行走机构连接起来，将腕部连杆11与工业废料抓装机的手腕10、手爪9连接起来；抓装作业进行时，通过电机驱动第一主动杆2、第二主动杆3以及第三主动杆12进行旋转运动，使连杆机构完成抓装作业。使用时，通过伸缩机构、升降机构与俯仰机构配合实现相应的动作。例如当第一主动杆2向右驱动，第二主动杆3向左驱动，第三主动杆12向右驱动，可实现俯下动作：当第一主动杆2向左驱动，第二主动杆3向右驱动，第三主动杆12向左驱动，可实现仰起动作；当第一主动杆2向左驱动，第二主动杆3向左驱动，第三主动杆12向左驱动，可实现升降动作。本专利技术将可控驱动电机安装在回转平台上,简化了结构的复杂程度，降低机构的重量、体积和成本，本专利技术各连杆杆件做成轻杆，从而使得整个机构运动惯量小，动力学性能好，易于控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，其特征在于所述闭链九杆机构包括:底座、可转动平台、伸缩机构、俯仰机构、升降机构、以及驱动装置；伸缩机构包括：第一主动杆、第二主动杆、大臂、第一连杆以及第二连杆，第一主动杆的一端铰接于可转动平台上，第二主动杆的一端铰接于可转动平台上，大臂的一端与第一主动杆的另一端铰接，第一连杆的一端与大臂的另一端铰接，第二连杆呈弯曲状，第二连杆的一端与第二主动杆的另一端铰接，第二连杆的另一端铰接于第一连杆的中部；俯仰机构包括俯仰杆以及腕部连杆，俯仰杆的一端与第一连杆的另一端铰接，腕部连杆的上部与俯仰杆的另一端铰接；升降机构包括第三主动杆以及升降杆，第三主动杆的一端铰接于可转动平台上，升降杆的一端铰接于第二连杆的杆臂上，升降杆呈弯曲状，第三主动杆的另一端铰接于升降杆的杆臂中部，升降杆的另一端与腕部连杆的下部铰接；驱动装置为三个伺服电机，伺服电机安装在可回转平台上，分别与第一主动杆、第二主动杆以及第三主动杆连接，以驱动对应的转动，分别负责驱动第一主动杆、第二主动杆以及第三主动杆的摆动,工业废料抓取装载作业前，将底座12与轮胎式或履带式行走机构连接起来，将腕部连杆11与工业废料抓装机的手腕13、手爪10连接起来；抓装作业进行时，通过电机驱动第一主动杆2、第二主动杆3以及第三主动杆7进行旋转运动，使连杆机构完成抓装作业。...

【技术特征摘要】
1.一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，其特征在于所述闭链九杆机构包括:底座、可转动平台、伸缩机构、俯仰机构、升降机构、以及驱动装置；伸缩机构包括：第一主动杆、第二主动杆、大臂、第一连杆以及第二连杆，第一主动杆的一端铰接于可转动平台上，第二主动杆的一端铰接于可转动平台上，大臂的一端与第一主动杆的另一端铰接，第一连杆的一端与大臂的另一端铰接，第二连杆呈弯曲状，第二连杆的一端与第二主动杆的另一端铰接，第二连杆的另一端铰接于第一连杆的中部；俯仰机构包括俯仰杆以及腕部连杆，俯仰杆的一端与第一连杆的另一端铰接，腕部连杆的上部与俯仰杆的另一端铰接；升降机构包括第三主动杆以...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45