自适应圆柱抓取机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于抓取不同半径圆柱的自适应圆柱抓取机构。包括主体支架、第一级转动机构A、第一级转动机构B、第二级转动机构A、第二级转动机构B、第一链接转轴、第二链接转轴，主体支架的两侧分别安装有一个气缸，两个第一级转动机构关于主体支架的纵轴线对称；第一级转动机构A与第二级转动机构A连接，第一级转动机构B与第二级转动机构B连接，第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板、第一二级转动板、第二二级转动板、第三二级转动板上均安装有支撑片，每个支撑片下端均安装有摩擦片。本实用新型专利技术用一个抓取机构来抓取不同半径的圆柱并同时可抓取多个圆柱，节约工作时间，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
自适应圆柱抓取机构
本技术属于机械领域内的一种抓取机构，特别适用于抓取不同半径圆柱的自适应圆柱抓取机构。
技术介绍
本技术针对2012年亚太机器人电视大赛中收集机器人收集不同种类圆柱体包子的任务。在任务中要求同一种机械爪快速抓取不同半径的圆柱。对于同一类型的圆柱体要求同时夹持多个。一般思维，要抓取不同半径的圆柱并同时夹取多个必须做两个或两个以上机构，或者同一机构进行反复工作。做多个机构浪费机器人本身的重量，反复工作浪费比赛时间。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够自适应地同时抓取多个不同半径圆柱的自适应圆柱抓取机构。本技术是通过以下技术方案实现的:自适应圆柱抓取机构，包括主体支架15、第一级转动机构A3、第一级转动机构B、第二级转动机构A6、第二级转动机构B、第一链接转轴11、第二链接转轴，主体支架15的两侧分别安装有一个气缸1，第一级转动机构A3包括第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板、主体机构转动轴13、圆柱滑块12、第一连接杆9、支撑片A7、摩擦片AS，第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的上部分为圆弧形、下部分为伸出的连接柄，每个连接柄上开有滑槽，第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板前后依次分布并通过第一连接杆9固定，主体机构转动轴13穿过第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的下端并安装在主体支架上，圆柱滑块12穿过第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的滑槽，圆柱滑块12的一端与气缸I的输出端连接，第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板上安装有支撑片A7，支撑片A7下端安装有摩擦片AS ;第一级转动机构B与第一级转动机构A3结构相同、并且两者关于主体支架15的纵轴线对称，第一级转动机构A3的主体机构转动轴13和第一级转动机构B的主体机构转动轴并列安装在主体支架15的同侧；第二级转动机构A6包括第二连接杆、第一二级转动板、第二二级转动板、第三二级转动板、支撑片B、摩擦片B，第一二级转动板、第二二级转动板、第三二级转动板前后依次分布、并通过第二连接杆固定，第一二级转动板、第二二级转动板、第三二级转动板上安装有支撑片B，支撑片B下端安装有摩擦片B，第二级转动机构B与第二级转动机构A6结构相同；第一级转动机构A3通过第一链接转轴11与第二级转动机构A6连接，第一级转动机构B通过第二链接转轴与第二级转动机构B连接，第一链接转轴11和第二链接转轴上分别安装一个舵机4。本技术自适应圆柱抓取机构还可以包括:第一级转动机构A3中，第一连接杆9穿过中间的第二一级转动板，并且第一连接杆9的两端分别与两侧的第一一级转动板和第三一级转动板连接；第一级转动机构B中，第一连接杆穿过中间的第二一级转动板，并且第一连接杆的两端分别与两侧的第一一级转动板和第三一级转动板连接；第二级转动机构A6中，第二连接杆穿过中间的第二二级转动板，并且第二连接杆的两端分别与外侧的第一二级转动板和第三二级转动板连接，第二级转动机构B中，第二连接杆穿过中间的第二二级转动板，并且第二连接杆的两端分别与外侧的第一二级转动板和第三二级转动板连接。本技术的有益效果:本技术提出自适应的抓取机构，用一个抓取机构来抓取不同半径的圆柱并同时可抓取多个圆柱，节约工作时间，提高工作效率。【附图说明】图1是自适应圆柱抓取机构的俯视图。图2是自适应圆柱抓取机构的侧视图。图3是自适应圆柱抓取机构的轴侧图。【具体实施方式】下面将根据附图对本技术进行详细说明。自适应圆柱抓取机构，动力源来自两个气缸、两个舵机，主要是针对2012年亚太机器人电视大赛中收集机器人夹取圆柱体包子任务设计的。本技术主要包括:主体机架15、气缸固定连接结构14、主体机构转动轴13，主体机架15的材料选用方铝管，通过直角连接片14连接，主体机架15通过螺栓与主体机构转动轴13链接。考虑到此机构处于机器人末端，要求结构质量尽可能低，所以只有主体结构15和主体机构转动轴13采用薄壁铝管，其余各部件均采用电木。第一级转动机构3由气缸I推动直到摩擦片8和支撑片7大面积接触圆柱表面。支撑片7是为摩擦片8提供足够的正压力，摩擦片8具有较大的摩擦系数，摩擦片8、支撑片7综合作用提高了次机构的负载能力，从而适应不同质量的圆柱体。当抓取不同半径的圆柱时，支撑片7的弯曲角度不同从而使机构能够适应不同半径的圆柱，但是当要抓去的圆柱半径过于小时，支撑片7不能提供足够的正压力，就需要利用二级转动机构6的一边来夹紧圆柱体。转动部分包括第一级转动机构3、第二级转动机构6，第一级转动机构3、第二级转动机构6分别为三片转动板由连接杆9通过螺栓链接固定。第一级转动机构3、第二级转动机构6之间是可以相对转动的，通过舵机4和链接转轴5进行铰接。支撑片7用螺丝固定在第一级转动机构3、第二级转动机构6上，摩擦片8、支撑片7为不同类型的橡胶，一个摩擦系数大一个刚度好，所以可以采用铁丝捆绑。由于比赛任务需要夹取不同半径的圆柱形包子，抓取同一半径圆柱时能同时夹取两个，由于处于机器人的末端要求质量要低，通常意义上的需要两只机械手才能满足要求，此机构的创新点就在于用一支机械手来完成任务。根据现有技术条件，本方案采用工业杆端关节轴承来连接气缸，通过气缸和舵机控制位置的方式来实现自适应抓取圆柱的目的。如图1、图2、图3所示，自适应圆柱抓取机构为对称结构，主要分为:气缸固定及其连接部分、一级转动部分、一二级转动连接部分、二级转动部分。主体机架和主体机构转动轴分别为薄壁方铝管和圆铝管，通过螺栓连接。主体结构的方铝管之间用L形连接片铆接。气缸用自身前端的螺母固定在机架上，活塞杆端部连接杆端关节轴承，轴承的另一端连接在连接块上，连接块下端钻孔攻丝与圆柱滑块连接，圆柱滑块一端攻丝。气缸连接板、一二级转动部分均为电木，之间的固定连接采用铆接，板与板转动连接用薄片压力轴承。装配关系:气缸固定连接结构14与主体机架15L形连接片铆接。气缸I与气缸固定连接结构14用螺母固定，可拆卸。气缸活塞杆端部自带螺纹与杆端关节轴承及连接块2螺纹连接。杆端关节轴承及连接块2与圆柱滑块12螺纹连接，圆柱滑块12可在槽内滑动。整个机械手以主体机构转轴13为转轴转动，一二级以链接转轴11为转轴转动。第一级转动机构3、第二级转动机构6通过连接杆9完全固定。舵机4两端分别固定在一级和二级转动部件上，同理链接转轴11两端分别固定在一级和二级转动部件上。支撑片7通过螺栓固定在第一级转动机构3、第二级转动机构6表面，摩擦片8通过细铁丝与支撑片7相连。工作过程:有两种工作方式:1先夹取圆柱，第二个以后使用扣取，适用于半径未知或不能准确定位的情况。2第一个就开始扣取圆柱，适用于小半径圆柱，并能够准确定位。当机构中心对准圆柱体时，闭合一级转动机构3。当摩擦片8与圆柱体完全接触后，开始闭合第二级转动机构6直至完全夹紧圆柱体。图1所示的位置是只完成一级转动，二级转动完成行程的二分之一。通过支撑片7的作用使得抓取机构不会与圆柱贴合太近，其自身可以适应不同半径的圆柱。当第一个圆柱夹取成功后，将夹取机构移动到第二个圆柱上方进行扣取，在扣取时要给舵机发送颤抖命令以保证扣取过程顺利进行。第二中工作方式就是直接让本文档来自技高网...

【技术保护点】
自适应圆柱抓取机构，其特征在于：包括主体支架（15）、第一级转动机构A（3）、第一级转动机构B、第二级转动机构A（6）、第二级转动机构B、第一链接转轴（11）、第二链接转轴，主体支架（15）的两侧分别安装有一个气缸（1）， 第一级转动机构A（3）包括第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板、主体机构转动轴（13）、圆柱滑块（12）、第一连接杆（9）、支撑片A（7）、摩擦片A（8），第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的上部分为圆弧形、下部分为伸出的连接柄，每个连接柄上开有滑槽，第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板前后依次分布并通过第一连接杆（9）固定，主体机构转动轴（13）穿过第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的下端并安装在主体支架上，圆柱滑块（12）穿过第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的滑槽，圆柱滑块（12）的一端与气缸（1）的输出端连接，第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板上安装有支撑片A（7），支撑片A（7）下端安装有摩擦片A（8）；第一级转动机构B与第一级转动机构A（3）结构相同、并且两者关于主体支架（15）的纵轴线对称，第一级转动机构A（3）的主体机构转动轴（13）和第一级转动机构B的主体机构转动轴并列安装在主体支架（15）的同侧； 第二级转动机构A（6）包括第二连接杆、第一二级转动板、第二二级转动板、第三二级转动板、支撑片B、摩擦片B，第一二级转动板、第二二级转动板、第三二级转动板前后依次分布、并通过第二连接杆固定，第一二级转动板、第二二级转动板、第三二级转动板上安装有支撑片B，支撑片B下端安装有摩擦片B，第二级转动机构B与第二级转动机构A（6）结构相同； 第一级转动机构A（3）通过第一链接转轴（11）与第二级转动机构A（6）连接，第一级转动机构B通过第二链接转轴与第二级转动机构B连接，第一链接转轴（11）和第二链接转轴上分别安装一个舵机（4）。...

【技术特征摘要】
1.自适应圆柱抓取机构，其特征在于:包括主体支架(15)、第一级转动机构A(3)、第一级转动机构B、第二级转动机构A (6)、第二级转动机构B、第一链接转轴(11)、第二链接转轴，主体支架(15)的两侧分别安装有一个气缸(1)， 第一级转动机构A(3)包括第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板、主体机构转动轴(13)、圆柱滑块(12)、第一连接杆(9)、支撑片A (7)、摩擦片A (8)，第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的上部分为圆弧形、下部分为伸出的连接柄，每个连接柄上开有滑槽，第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板前后依次分布并通过第一连接杆(9)固定，主体机构转动轴(13)穿过第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的下端并安装在主体支架上，圆柱滑块(12)穿过第一一级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板的滑槽,圆柱滑块(12)的一端与气缸(I)的输出端连接，第 级转动板、第二一级转动板、第三一级转动板上安装有支撑片A (7)，支撑片A (7)下端安装有摩擦片A (8);第一级转动机构B与第一级转动机构A (3)结构相同、并且两者关于主体支架(15)的纵轴线对称，第一级转动机构A (3)的主体机构转动轴(13)和第一级转动机构B的主体机构转动轴并列安装在主体支架(15)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东良，陆洋，刘祥，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23