一种六自由度运料机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种六自由度运料机器人，属于机器人技术领域，包括本体结构和机械手，机械手又包括壳体，壳体上安装有第五伺服电机，壳体内安装有传动机构，传动机构连接有夹爪，其中每个夹爪的前端开设有凹槽，凹槽的底部连接有导电块，导电块上连接导电凸块，导电块侧壁上连接有导电环，凹槽内滑动连接有金属夹块，金属夹块与导电块之间连接有绝缘弹簧，金属夹块上连接有导电杆，导电杆插入导电环中，夹爪前端连接有环形液囊，环形液囊内装有介电微粒与绝缘液体的混合液，环形液囊内设置有电极板，环形液囊通过第一液管连接有正反转水泵。本实用新型专利技术在夹持不规则的金属物品时，夹爪与金属物品贴合较好，从而避免将不规则的金属物品夹坏。

A Six-Degree-of-Freedom Transport Robot

The utility model discloses a six-degree-of-freedom feeding robot, which belongs to the technical field of robots, including the body structure and manipulator, the manipulator also includes a shell, the shell is equipped with a fifth servo motor, the shell is equipped with a transmission mechanism, and the transmission mechanism is connected with a clamp, in which the front end of each clamp is provided with a groove, the bottom of the groove is connected with a conductive block, and the conductive block is connected with a clamp. Conductive bumps are connected with conductive rings on the side walls of conductive blocks, metal clamps are sliding in grooves, insulating springs are connected between metal clamps and conductive blocks, conductive rods are connected on metal clamps, conductive rods are inserted into conductive rings, the front end of the clamps is connected with annular liquid sacs, the annular liquid sacs are filled with a mixture of dielectric particles and insulating liquids, and an electrode plate is arranged in the annular liquid sacs. The annular liquid bag is connected with a positive and reverse water pump through the first liquid pipe. When the clamping device holds irregular metal articles, the clamping claw fits well with the metal articles, thereby avoiding the clamping damage of irregular metal articles.

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度运料机器人
本技术属于机器人
，具体涉及一种六自由度运料机器人。
技术介绍
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。在现今的生活上，科技日新月益的进展之下，机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累。机械手臂的应用也将会越来越广泛，机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数，自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。现有的机械手在夹持不规则的金属物品时，由于形状不规则，在夹持时，夹爪容易将物品夹坏，为了解决该问题，一般将夹爪的夹持部设计为弧形或者其他与不规则物品贴合的形状，这样能够增大夹爪与不规则物品接触的面积，从而避免将物品夹坏。但是，在夹持时，并不能保证每次夹爪都夹持在物品上的同一位置，一旦发生偏差，就不能保证夹持部与物品较好地贴合，容易将物品夹坏。为了解决上述问题，专利号为201711294738.3的一种工业机器人夹持部件，包括夹持梁、固定爪、移动爪和连接杆，所述夹持梁一端连接固定爪，所述夹持梁一端连接移动爪，所述移动爪上设置多个通孔，所述通孔内设置连杆，所述连杆连接浮动块和限定块，所述浮动块的一侧连接防滑块，所述连杆连接弹簧，所述移动爪上设置滑动块，所述滑动块上设置螺纹孔和光滑孔，所述夹持梁内设置滑动槽，所述夹持梁的一侧设置自锁电机，所述自锁电机与螺杆连接，所述螺杆与滑动块连接，所述螺杆的一端设置滚动轴，所述滚动轴与轴承连接，所述滑动槽内设置滑竿，所述滑竿与滑动块连接，所述夹持梁与连接杆连接，所述连接杆与万向轴连接，所述万向轴与机械臂连接，所述自锁电机与连接线路连接，所述连接线路外侧设置保护套。上述技术在固定爪和移动爪上设置多个均匀分布的浮动块，浮动块通过弹簧提供弹力，浮动块上连接防滑块，可提高与不规则物品的摩擦力，增加夹持的稳定性，浮动块与连杆连接，连杆与限定块连接，对浮动块进行限定，防止浮动块的脱离，在夹持不规则物品时，浮动块可根据不规则物品表面变化进行自调节，以适应不规则的表面，对物品进行稳定的夹持。上述技术虽然能够对不规则的物品进行夹持，但是由于夹持不规则的物品时，每根弹簧的伸缩量不同，导致每根弹簧的弹力不同，从而导致不规则物品上各个夹持点的夹持力不同，同样也容易将不规则的物品夹坏。
技术实现思路
本技术目的是：旨在提供一种六自由度运料机器人，在夹持不规则的金属物品时，夹爪与金属物品贴合较好，受力均匀，从而避免将不规则的金属物品夹坏。为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下：一种六自由度运料机器人，包括本体结构和机械手，所述机械手又包括壳体，所述壳体上安装有第五伺服电机，所述壳体内安装有传动机构，所述第五伺服电机与传动机构连接，所述传动机构连接有两个结构相同且对称设置的绝缘的夹爪，其中每个夹爪的前端开设有凹槽，所述凹槽的底部连接有导电块，所述导电块与电源负极连接，所述导电块上连接导电凸块，所述导电块侧壁上连接有导电环，所述导电环与导电块之间设置有绝缘层，所述凹槽内滑动连接有金属夹块，所述金属夹块与导电块之间连接有绝缘弹簧，所述导电凸块位于绝缘弹簧中部，所述金属夹块上连接有导电杆，所述导电杆又包括导电杆前段、导电杆中段和导电杆后段，所述导电杆前段和导电杆后段为绝缘体，所述导电杆插入导电环中，所述夹爪前端连接有环形液囊，所述环形液囊内装有介电微粒与绝缘液体的混合液，所述环形液囊内设置有电极板，所述电极板与电源正极连接，所述金属夹块位于环形液囊中部，所述环形液囊通过第一液管连接有正反转水泵，所述正反转水泵的电源两极分别与导电杆中段和导电环连接，所述正反转水泵用于向环形液囊内注入介电微粒与绝缘液体的混合液。工作时，动力机构带动第一连接盘转动，第二伺服电机带动第二连接盘转动，第三伺服电机带动第三连接盘转动，从而实现对第一关节臂、第二关节臂和第四连接盘位置的控制，第四伺服电机带动第一转轴转动，从而对机械手进行角度的控制，第五伺服电机通过传动机构控制两个夹爪的闭合和张开，从而控制机械手夹持不规则的金属物品；在两个夹爪闭合时，首先两个金属夹块夹在金属物品两侧，随着两个夹爪越夹越紧，金属夹块向凹槽底部滑动，绝缘弹簧被压缩，导电杆在导电环内滑动，当导电杆后段与导电环接触时，正反转水泵不通电，直到导电杆中段与导电环接触时，正反转水泵通电工作，向环形液囊内注入介电微粒与绝缘液体的混合液，直到导电杆前段与导电环接触时，正反转水泵断电停止工作，两个夹爪继续夹紧，直到金属夹块与导电凸块接触，导电块将负电荷通过导电凸块传递给金属物品，使金属物品带负电荷，由于电极板带有正电荷，所以在电极板与金属物品之间形成电场，介电微粒与绝缘液体的混合液在电场的作用下变成固态，使环形液囊与金属物品的表面充分接触，避免将不规则的金属物品夹坏。夹持结束后，断开电极板和导电块的电源，电场消失，介电微粒与绝缘液体的混合液由固态变成液态，两个夹爪逐渐张开，金属夹块在绝缘弹簧的作用下复位，金属物品被放下，机器人进入下一个工作循环。进一步限定，所述金属夹块与导电块之间的距离为d，则导电凸块的长度为0.2d，导电杆前段的长度为0.3d，导电杆中段的长度为0.4d，导电杆后段的长度为0.3d。当正反转水泵向环形液囊内注入介电微粒与绝缘液体的混合液结束后，金属夹块与导电块之间的距离为0.1d，从而在注入液体与施加电场的步骤之间留有适量的时间间隔，保证机器人正常工作。进一步限定，在两个所述的环形液囊之间连接有第二液管，所述第二液管左右两端从两个夹爪的内部穿过，所述第二液管中部位于两个夹爪外部，所述第二液管位于两个夹爪外部的部分为螺旋伸缩结构。当两个环形液囊注入混合液后，两个环形液囊通过第二液管连接，能够保证两个环形液囊内的压力基本相等，从而使金属物品两侧受到的夹持力基本相等，受力均衡，避免该物品被夹坏；另外当两个夹爪张开或者闭合时，螺旋伸缩结构能够保证第二液管不会被拉断。进一步限定，所述金属夹块与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六自由度运料机器人，包括本体结构和机械手，其特征在于：所述机械手又包括壳体，所述壳体上安装有第五伺服电机，所述壳体内安装有传动机构，所述第五伺服电机与传动机构连接，所述传动机构连接有两个结构相同且对称设置的绝缘的夹爪，其中每个夹爪的前端开设有凹槽，所述凹槽的底部连接有导电块，所述导电块与电源负极连接，所述导电块上连接导电凸块，所述导电块侧壁上连接有导电环，所述导电环与导电块之间设置有绝缘层，所述凹槽内滑动连接有金属夹块，所述金属夹块与导电块之间连接有绝缘弹簧，所述导电凸块位于绝缘弹簧中部，所述金属夹块上连接有导电杆，所述导电杆又包括导电杆前段a、导电杆中段b和导电杆后段c，所述导电杆前段a和导电杆后段c为绝缘体，所述导电杆插入导电环中，所述夹爪前端连接有环形液囊，所述环形液囊内装有介电微粒与绝缘液体的混合液，所述环形液囊内设置有电极板，所述电极板与电源正极连接，所述金属夹块位于环形液囊中部，所述环形液囊通过第一液管连接有正反转水泵，所述正反转水泵的电源两极分别与导电杆中段b和导电环连接。

【技术特征摘要】
1.一种六自由度运料机器人，包括本体结构和机械手，其特征在于：所述机械手又包括壳体，所述壳体上安装有第五伺服电机，所述壳体内安装有传动机构，所述第五伺服电机与传动机构连接，所述传动机构连接有两个结构相同且对称设置的绝缘的夹爪，其中每个夹爪的前端开设有凹槽，所述凹槽的底部连接有导电块，所述导电块与电源负极连接，所述导电块上连接导电凸块，所述导电块侧壁上连接有导电环，所述导电环与导电块之间设置有绝缘层，所述凹槽内滑动连接有金属夹块，所述金属夹块与导电块之间连接有绝缘弹簧，所述导电凸块位于绝缘弹簧中部，所述金属夹块上连接有导电杆，所述导电杆又包括导电杆前段a、导电杆中段b和导电杆后段c，所述导电杆前段a和导电杆后段c为绝缘体，所述导电杆插入导电环中，所述夹爪前端连接有环形液囊，所述环形液囊内装有介电微粒与绝缘液体的混合液，所述环形液囊内设置有电极板，所述电极板与电源正极连接，所述金属夹块位于环形液囊中部，所述环形液囊通过第一液管连接有正反转水泵，所述正反转水泵的电源两极分别与导电杆中段b和导电环连接。2.根据权利要求1所述的一种六自由度运料机器人，其特征在于：所述金属夹块与导电块之间的距离为d，则导电凸块的长度为0.2d，导电杆前段a的长度为0.3d，导电杆中段b的长度为0.4d，导电杆后段c的长度为0.3d。3.根据权利要求1所述的一种六自由度运料机器人，其特征在于：在两个所述的环形液囊之间连接有第二液管，所述第二液管左右两端从两个夹爪的内部穿过，所述第二液管中部位于两个夹爪外部。4.根据权利要求3所述的一种六自由度运料机器人，其特征在于：所述第二液管位于两个夹爪外部的部分为螺旋伸缩结构。5.根据权利要求1所述的一种六自由度运料机器人，其特征在于：所述金属夹块与凹槽的接触面填充有润滑油。6.根据权利要求1所述的一种六自由度运料机器人，其特征在于：所述本体结构又包括底座，所述底座上安装有第一连接盘，所述底座通过第一连接盘转动连接有第一关节臂，所述底座内安装有动力机构，所述动力机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：段彩云，朱耀明，
申请(专利权)人：山东商务职业学院，
类型：新型
国别省市：山东,37