The invention belongs to the field of robots, and discloses a separate capture and locking mechanism, including a capture mechanism and a locking mechanism. The capture mechanism comprises a grooved bar finger, an arresting hook, a pin shaft and a connecting platform. The grooved bar finger comprises a first bar, a second bar and a third bar; the locking mechanism comprises a arresting bar and two passive locking units, each of which is described. Passive locking units include locking rods, connecting rods, hinge shafts, first and second tension springs. The slotted bar finger of the capture mechanism of the invention can be connected with a static zero-degree-of-freedom locking mechanism in the process of contraction and translation after the capture operation. It has the advantages of mechanism separation, single-degree-of-freedom, hook-rod connection, speed amplification, locking power amplification and energy saving, and can be applied to an end-effector to accomplish capture and locking by using a single-degree-of-freedom. It can effectively distinguish the shoulder locking and wrist capture of space self-positioning manipulator.
【技术实现步骤摘要】
一种分离式捕获-锁紧机构及采用其抓捕锁紧目标的方法
本专利技术属于机器人领域,更具体地,涉及一种分离式捕获-锁紧机构及采用其抓捕锁紧目标的方法。
技术介绍
末端执行器用于机器人于目标之间的连接,现有机器人末端执行器的抓捕由捕获机构(通常是开槽杆件手指)完成,目标的刚性化连接由捕获机构或者锁紧机构实施。锁紧机构是一条完整的传动链。移动机器人的连接机构、空间航天器的交汇对接机构、在轨装配的停泊机构与设备更换单元等也存在同样的情况。捕获与锁紧由抓捕机构实施能使设备更加简单紧凑。锁紧机构能提高啮合面的预紧载荷,增强设备的抗外部干扰能力。然而,独立的捕获机构提高啮合面预紧载荷的能力有限,完整传动链的锁紧机构增加了系统的复杂性。另外,现有的一些拦阻捕获机构采用了柔性的分离式结构,这种分离式结构的两部分在接触在一起实现对目标的捕获时,无法在刚接触时就建立刚性连接,使得对目标的捕获会有延迟,捕获不能即时进行,使得捕获不够稳定。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种分离式捕获-锁紧机构及采用其抓捕锁紧目标的方法,捕获-锁紧机构能提高啮合面预紧载荷的能力,使得捕获比较稳定可靠。为实现上述目的,按照本专利技术,提供了一种分离式捕获-锁紧机构,其特征在于,包括捕获机构和锁紧机构,其中,所述捕获机构包括开槽杆件手指、拦阻钩、销轴和连接台,所述开槽杆件手指包括一体成形的三段杆件,这三段杆件分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件,所述第二杆件的一端连接第一杆件而另一端连接第三杆件,并且所述第二杆件与所述第一杆件所成的角为钝角,所述第二杆件和第三杆件垂直,所述拦阻 ...
【技术保护点】
1.一种分离式捕获‑锁紧机构,其特征在于,包括捕获机构和锁紧机构,其中,所述捕获机构包括开槽杆件手指、拦阻钩、销轴和连接台,所述开槽杆件手指包括一体成形的三段杆件,这三段杆件分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件,所述第二杆件的一端连接第一杆件而另一端连接第三杆件,并且所述第二杆件与所述第一杆件所成的角为钝角,所述第二杆件和第三杆件垂直,所述拦阻钩设置在所述第二杆件的侧面,并且所述第一杆件、第三杆件和拦阻钩设置在所述第二杆件的同一侧;所述开槽杆件手指上设置有轨迹通槽,所述轨迹通槽包括抓捕槽段和拖动平移槽段,所述抓捕槽段平行于第一杆件,所述拖动平移槽段平行于所述第二杆件,所述销轴穿过所述轨迹通槽,所述连接台设置在所述第一杆件远离第二杆件的一端;所述锁紧机构包括拦阻杆和两个被动锁紧单元,其中,每个所述被动锁紧单元均包括锁紧杆、连杆、铰轴、第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧,所述连杆的一端通过铰轴铰接在所述锁紧杆上,所述铰轴上套接有用于使所述连杆复位的扭转弹簧,所述连杆的另一端连接所述拦阻杆,即所述拦阻杆将两个所述被动锁紧单元的连杆连接在一起,所述第一拉伸弹簧的一端连接在连杆上而另一端连接在锁紧杆上,以 ...
【技术特征摘要】
1.一种分离式捕获-锁紧机构,其特征在于,包括捕获机构和锁紧机构,其中,所述捕获机构包括开槽杆件手指、拦阻钩、销轴和连接台,所述开槽杆件手指包括一体成形的三段杆件,这三段杆件分别为第一杆件、第二杆件和第三杆件,所述第二杆件的一端连接第一杆件而另一端连接第三杆件,并且所述第二杆件与所述第一杆件所成的角为钝角,所述第二杆件和第三杆件垂直,所述拦阻钩设置在所述第二杆件的侧面,并且所述第一杆件、第三杆件和拦阻钩设置在所述第二杆件的同一侧;所述开槽杆件手指上设置有轨迹通槽,所述轨迹通槽包括抓捕槽段和拖动平移槽段,所述抓捕槽段平行于第一杆件,所述拖动平移槽段平行于所述第二杆件,所述销轴穿过所述轨迹通槽,所述连接台设置在所述第一杆件远离第二杆件的一端;所述锁紧机构包括拦阻杆和两个被动锁紧单元,其中,每个所述被动锁紧单元均包括锁紧杆、连杆、铰轴、第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧,所述连杆的一端通过铰轴铰接在所述锁紧杆上,所述铰轴上套接有用于使所述连杆复位的扭转弹簧,所述连杆的另一端连接所述拦阻杆,即所述拦阻杆将两个所述被动锁紧单元的连杆连接在一起,所述第一拉伸弹簧的一端连接在连杆上而另一端连接在锁紧杆上,以用于使所述连杆复位,所述第二拉伸弹簧的一端连接在锁紧杆靠近连杆的一端而另一端用于连接末端执行器的盖板,此外,所述铰轴、拦阻杆和销轴相互平行;所述销轴的两端分别连接一所述锁紧杆,从而使所述开槽杆件手指位于两个所述锁紧杆之间并且使所述锁紧杆可转动连接在所述开槽杆件手指上。2.根据权利要求1所述的一种分离式捕获-锁紧机构,其特征在于,所述锁紧杆远离所述连杆的一端设置有锁紧轮。3.根据权利要求1所述的一种分离式捕获-锁紧机构,其特征在于,所述第一杆件和第二杆件通过圆角平滑过渡。4.根据权利要求1所述的一种分离式捕获-锁紧机构,其特征在于,所述抓捕槽段和拖动平移槽段通过圆角平滑过渡。5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩锋,丁汉,严思杰,张小俭,赵欢,
申请(专利权)人:华中科技大学,华中科技大学无锡研究院,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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