一种机械臂及其抓取装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一种机械臂及其抓取装置，包括至少两根操作手指，所述操作手指包括第一连杆、第二连杆及第三连杆；所述第一连杆的一端与第二连杆的一端均与第三连杆的一端连接，所述第三连杆另一端为自由端；所述第一连杆的另一端与主电机驱动的传动杆及传动螺母底座连接，所述第二连杆通过连杆座与独立电机驱动的锥齿轮传动副连接。本发明专利技术可以使复杂形态的重物抓取更加灵活稳定，大大提高了抓取装置对于复杂形态物体的抓取能力以及环境自适应能力。

A mechanical arm and its grasping device

A manipulator arm and a grabbing device thereof comprise at least two operating fingers comprising a first connecting rod, a second connecting rod and a third connecting rod; one end of the first connecting rod and one end of the second connecting rod are connected with one end of the third connecting rod; the other end of the third connecting rod is a free end; and the first connecting rod is a free end. The other end is connected with the transmission rod driven by the main motor and the base of the transmission nut, and the second connecting rod is connected with the bevel gear transmission pair driven by the independent motor through the connecting rod base. The invention can make the grabbing of heavy objects with complex shapes more flexible and stable, greatly improve the grabbing ability of the grabbing device for objects with complex shapes and the adaptive ability of the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂及其抓取装置
本专利技术属于机械
，特别是涉及一种机械臂及其抓取装置。
技术介绍
随着我国空间站战略计划的逐步实施，对于航天器舱内舱外的各种任务需求的增加，为解决航天器在轨维修维护以及舱外的运行监测等问题，可基于模块化可重构的设计思想，设计可重构式机械臂的操作功能模块。抓取装置作为机械臂的末端操作功能模块，需要具有较高的灵活性，在面对多变的环境也需要具有较高的环境适应能力，而目前的抓取装置只使用单一电机驱动操作手指向中心靠拢，不能针对复杂形状物体单独调整每一个操作手指的抓取力度，使物体抓取力度不足，缺乏稳定性。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术的目的之一是提供一种机械臂的抓取装置，不但可以通过主电机驱动各操作手指协同操作，还可以通过独立电机独立驱动每个操作手指动作，使复杂形态的重物抓取更加灵活稳定。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种机械臂的抓取装置，其特征在于：包括至少两根操作手指，所述操作手指包括第一连杆、第二连杆及第三连杆；所述第一连杆的一端及第二连杆的一端均与所述第三连杆的一端转动连接，所述第三连杆的另一端为自由端；所述第二连杆比第一连杆靠近中心线；所述操作手指设置在由连接外壳及支撑外壳围成的腔体外；每个所述操作手指的第一连杆的另一端均与传动螺母底座连接，所述传动螺母底座设置在传动杆上，与传动杆构成滚珠丝杠螺母副，所述传动杆由设置在腔体内的主电机通过减速齿轮副驱动，所述主电机的数量为一个；每个所述操作手指的第二连杆的另一端及第一连杆的中部同时通过连杆座的一端固定在支撑外壳外侧，所述连杆座的另一端与锥齿轮传动副连接，所述锥齿轮传动副由设置在所述腔体内的独立电机驱动，所述独立电机的数量与所述操作手指的数量一致。可选的，所述第一连杆由连杆a、连杆b、连杆c、连杆d、连杆e通过顺次首尾可转动连接而构成，所述连杆a与第三连杆另一端可转动连接；所述第二连杆由连杆f的一端与连杆g的一端通过可转动连接而构成，连杆f的另一端与第三连杆的另一端连接；连杆h的一端与连杆f同连杆g连接的一端可转动连接，连杆h的另一端与连杆b同连杆c连接的一端可转动连接；每个所述操作手指的连杆e的另一端均与传动螺母底座连接，每个所述操作手指的连杆g的另一端及连杆d的中部同时通过连杆座的一端固定在支撑外壳外侧。可选的，至少两根所述操作手指绕中心线呈360度均匀布置，所述传动杆设置在所述中心线上。可选的，所述主电机设置在连接外壳的内侧面上，主电机轴通过设置在连接外壳内侧面上内孔中的第一轴承将主电机固设在连接外壳上，所述主电机轴上设有第一直齿轮。可选的，所述传动杆的一端通过设置在连接外壳内孔中的第二轴承将传动杆固设在连接外壳内侧面上，传动杆的另一端设有传动螺母底座；所述传动杆上设有第二直齿轮，所述第一直齿轮与所述第二直齿轮构成减速齿轮副。可选的，每个所述连杆e均通过设置在支撑外壳上的通孔与所述传动螺母底座连接。可选的，所述连接外壳的外表面上设有覆盖第一轴承及第二轴承的端盖，所述端盖通过螺钉固定在连接外壳上。可选的，每个所述独立电机均设置在支撑外壳内侧面上，独立电机的手指传动轴穿过支撑外壳，并通过设置在支撑外壳内孔中的第三轴承将独立电机固设在支撑外壳上，手指传动轴驱动设置在支撑外壳外侧的锥齿轮传动副转动。可选的，所述连杆座由环形底柱及两个支撑板构成，两个支撑板垂直设置于环形底柱上且为轴对称结构，每个支撑板未与环形底柱连接的一端设有通孔，所述连杆g的另一端及连杆d的中部通过所述通孔与连杆座连接；所述连杆座通过环形底柱与支撑外壳固接。可选的，所述手指传动轴穿过所述连杆座的环形底柱，并通过联轴器与所述锥齿轮传动副的主动轴连接，所述锥齿轮传动副的主动锥齿轮设置在所述主动轴上，被动锥齿轮设置在两个支撑板通孔间的被动轴上，所述连杆g的另一端及连杆d的中部分别连接在两个通孔的被动轴上，主动锥齿轮与被动锥齿轮啮合构成锥齿轮传动副。本专利技术的另一个目的是提供一种机械臂，在所述机械臂的末端设有如上所述的机械臂抓取装置，所述机械臂设有通用连接部件，用于与所述抓取装置的连接外壳连接。本专利技术的有益效果为：本专利技术的机械臂抓取装置，考虑多变的环境并针对复杂形状物体的抓取任务，其操作手指可以由安装在连接外壳上的主电机驱动协同操作，也可由安装在支撑外壳内侧的独立电机单独驱动，可以使复杂形态的重物抓取更加灵活稳定，大大提高了抓取装置对于复杂形态物体的抓取能力以及环境自适应能力。附图说明附图说明：图1为本专利技术实施例提供的机械臂抓取装置的外部结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的机械臂抓取装置的内部结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的机械臂抓取装置的连杆座结构示意图。图中：101.连接外壳102.支撑外壳103.操作手指201.第三连杆202.连杆a203.连杆b204.连杆f205.连杆h206.连杆c207.连杆g208.连杆d209.连杆e210.端盖211.螺钉212传动杆213.第一轴承214.第二轴承215.减速齿轮副216.传动螺母底座217.第三轴承218.手指传动轴219.锥齿轮传动副220.连杆座221.销轴2001.独立电机2002.主电机2201.支撑板2202.环形底柱具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图和实施例对本申请进行详细描述。图1是根据一示例性实施例示出的一种机械臂抓取装置的外部结构示意图。如图1所示，本实施例的机械臂抓取装置，包括至少两根操作手指，所述操作手指包括第一连杆、第二连杆及第三连杆201；所述第一连杆的一端及第二连杆的一端均与所述第三连杆201的一端转动连接，所述第三连杆的另一端为自由端；所述第二连杆比第一连杆靠近中心线；所述中心线，即整个抓取装置的中心轴线。图2是根据一示例性实施例示出的一种机械臂抓取装置的内部结构示意图。如图2所示，所述操作手指设置在由连接外壳101及支撑外壳102围成的腔体外；每个所述操作手指的第一连杆的另一端均与传动螺母底座216连接，所述传动螺母底座216设置在传动杆212上，与传动杆212构成滚珠丝杠螺母副，所述传动杆212由设置在腔体内的主电机2002通过减速齿轮副215驱动，所述主电机2002的数量为一个；每个所述操作手指的第二连杆的另一端及第一连杆的中部同时通过连杆座220的一端固定在支撑外壳102外侧，所述连杆座220的另一端与锥齿轮传动副219连接，所述锥齿轮传动副219由设置在所述腔体内的独立电机2001驱动，所述独立电机2001的数量与所述操作手指的数量一致。具体地，如图1所示，所述第一连杆由连杆a202、连杆b203、连杆c206、连杆d208、连杆e209通过顺次首尾可转动连接而构成，所述连杆a202与第三连杆201另一端可转动连接；所述第二连杆由连杆f204的一端与连杆g207的一端通过可转动连接而构成，连杆f204的另一端与第三连杆201的另一端连接；连杆h205的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械臂的抓取装置，其特征在于：包括至少两根操作手指，所述操作手指包括第一连杆、第二连杆及第三连杆(201)；所述第一连杆的一端及第二连杆的一端均与所述第三连杆(201)的一端转动连接，所述第三连杆的另一端为自由端；所述第二连杆比第一连杆靠近中心线；所述操作手指设置在由连接外壳(101)及支撑外壳(102)围成的腔体外；每个所述操作手指的第一连杆的另一端均与传动螺母底座(216)连接，所述传动螺母底座(216)设置在传动杆(212)上，与传动杆(212)构成滚珠丝杠螺母副，所述传动杆(212)由设置在腔体内的主电机(2002)通过减速齿轮副(215)驱动，所述主电机(2002)的数量为一个；每个所述操作手指的第二连杆的另一端及第一连杆的中部同时通过连杆座(220)的一端固定在支撑外壳(102)外侧，所述连杆座(220)的另一端与锥齿轮传动副(219)连接，所述锥齿轮传动副(219)由设置在所述腔体内的独立电机(2001)驱动，所述独立电机(2001)的数量与所述操作手指的数量一致。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂的抓取装置，其特征在于：包括至少两根操作手指，所述操作手指包括第一连杆、第二连杆及第三连杆(201)；所述第一连杆的一端及第二连杆的一端均与所述第三连杆(201)的一端转动连接，所述第三连杆的另一端为自由端；所述第二连杆比第一连杆靠近中心线；所述操作手指设置在由连接外壳(101)及支撑外壳(102)围成的腔体外；每个所述操作手指的第一连杆的另一端均与传动螺母底座(216)连接，所述传动螺母底座(216)设置在传动杆(212)上，与传动杆(212)构成滚珠丝杠螺母副，所述传动杆(212)由设置在腔体内的主电机(2002)通过减速齿轮副(215)驱动，所述主电机(2002)的数量为一个；每个所述操作手指的第二连杆的另一端及第一连杆的中部同时通过连杆座(220)的一端固定在支撑外壳(102)外侧，所述连杆座(220)的另一端与锥齿轮传动副(219)连接，所述锥齿轮传动副(219)由设置在所述腔体内的独立电机(2001)驱动，所述独立电机(2001)的数量与所述操作手指的数量一致。2.根据权利要求1所述的抓取装置，其特征在于：所述第一连杆由连杆a(202)、连杆b(203)、连杆c(206)、连杆d(208)、连杆e(209)通过顺次首尾可转动连接而构成，所述连杆a(202)与第三连杆(201)另一端可转动连接；所述第二连杆由连杆f(204)的一端与连杆g(207)的一端通过可转动连接而构成，连杆f(204)的另一端与第三连杆(201)的另一端连接；连杆h(205)的一端与连杆f(204)同连杆g(207)连接的一端可转动连接，连杆h(205)的另一端与连杆b(203)同连杆c(206)连接的一端可转动连接；每个所述操作手指的连杆e(209)的另一端均与传动螺母底座(216)连接，每个所述操作手指的连杆g(207)的另一端及连杆d(208)的中部同时通过连杆座(220)的一端固定在支撑外壳(102)外侧。3.根据权利要求2所述的抓取装置，其特征在于：所述主电机(2002)设置在连接外壳(101)的内侧面上，主电机(2002)轴通过设置在连接外壳(101)内侧面上内孔中的第一轴承(213)将主电机(2002)固设在连接外壳(101)上，所述主电机轴上设有第一直齿轮。4.根据权利要求3所述的抓取装置，其特征在于：所述传动杆(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，尹伟萌，孟悦，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21