一种夹持力可调的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夹持力可调的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，壳体内安装有两个夹爪，每个夹爪的前端开设有凹槽，凹槽内设置有液囊，液囊连接有液压主管，液压主管后端连接有第三活塞，第三活塞杆后端连接有旋钮；凹槽内滑动连接有金属夹块，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，并且夹爪的夹持力能够根据不用被夹物品进行调节，扩大了该机器人的适用范围。

A 6-DOF Feeding Robot with Adjustable Clamping Force

The utility model discloses a six-degree-of-freedom material handling robot with adjustable clamping force, which belongs to the technical field of robots, including the body structure and manipulator. The manipulator also includes a shell. There are two clamps in the shell. The front end of each clamp is provided with grooves, the groove is provided with a liquid bag, the liquid bag is connected with a hydraulic head, the back end of the hydraulic head is connected with a third piston, and the third active part. The back end of the plug rod is connected with a knob; the metal clamp is sliding in the groove; the front end of the clamp is connected with an annular liquid bag; the annular liquid bag is filled with a mixture of dielectric particles and insulating liquid; the annular liquid bag is equipped with an electrode plate; and the annular liquid bag is connected with a positive and reverse water pump through the first liquid pipe. When clamping irregular metal articles, the clamping claw of the utility model fits well with the metal articles, thereby avoiding the clamping damage of irregular metal articles, and the clamping force of the clamping claw can be adjusted according to the articles not being clamped, thus expanding the scope of application of the robot.

【技术实现步骤摘要】
一种夹持力可调的六自由度运料机器人
本技术属于机器人
，具体涉及一种夹持力可调的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；另外，夹持部件的夹持力不能根据不同被夹物品进行调节，缩小了使用范围。
技术实现思路
本技术目的是：旨在提供一种夹持力可调的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，并且夹爪的夹持力能够根据不用被夹物品进行调节，扩大了该机器人的适用范围。为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下：一种夹持力可调的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，所述凹槽内设置有液囊，所述液囊连接有液压主管，所述液压主管设置于夹爪内，所述液压主管上连接有第一液压支管和第二液压支管，所述第一液压支管内连接有第一活塞，所述第一活塞连接有第一活塞杆，所述第一活塞杆连接有第一电极接头连接板，所述第一电极接头连接板位于第一液压支管外部，所述第一活塞与第一液压支管底部之间连接有第一弹簧，所述夹爪内于第一电极接头连接板旁设置有第一正负极接头；所述第二液压支管内连接有第二活塞，所述第二活塞连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆连接有第二电极接头连接板，所述第二电极接头连接板位于第二液压支管外部，所述第二活塞与第二液压支管底部之间连接有第二弹簧，所述第二弹簧的劲度系数大于第一弹簧的劲度系数，所述夹爪内于第二电极接头连接板旁设置有第二正负极接头；所述液压主管后端连接有第三活塞，所述第三活塞上连接有第三活塞杆，所述第三活塞杆上设置有外螺纹，所述第三活塞杆通过外螺纹与夹爪外壁连接，所述第三活塞杆后端连接有旋钮，所述旋钮位于夹爪外部；所述凹槽内滑动连接有金属夹块，所述金属夹块与电源负极连接，所述液囊位于金属夹块与凹槽的底部之间，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，所述第二正负极接头连接在金属夹块和电极板的电源线路中，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，所述第一正负极接头连接在正反转水泵的电源线路中，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，液囊被挤压，液压主管内的压力逐渐增大，第一活塞和第二活塞逐渐移动，由于所述第二弹簧的劲度系数大于第一弹簧的劲度系数，所以第一活塞移动的速度大于第二活塞移动的速度，当第一活塞通过第一活塞杆带动第一电极接头连接板移动，直到第一电极接头连接板与第一正负极接头接触时，第一正负极接头将正反转水泵的电源接通，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；随着液压主管内的压力继续增大，第二活塞带动第二电极接头连接板移动，直到第二电极接头连接板与第二正负极接头接触时，金属夹块和电极板的电源被接通，金属夹块带负电，并将负电荷传递给金属物品，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夹持力可调的六自由度运料机器人，包括本体结构和机械手（2），其特征在于：所述机械手（2）又包括壳体（21），所述壳体（21）上安装有第五伺服电机（22），所述壳体（21）内安装有传动机构，所述第五伺服电机（22）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（23），其中每个夹爪（23）的前端开设有凹槽（231），所述凹槽（231）内设置有液囊（232），所述液囊（232）连接有液压主管（233），所述液压主管（233）设置于夹爪（23）内，所述液压主管（233）上连接有第一液压支管（234）和第二液压支管（235），所述第一液压支管（234）内连接有第一活塞（236），所述第一活塞（236）连接有第一活塞杆（237），所述第一活塞杆（237）连接有第一电极接头连接板（238），所述第一电极接头连接板（238）位于第一液压支管（234）外部，所述第一活塞（236）与第一液压支管（234）底部之间连接有第一弹簧（239），所述夹爪（23）内于第一电极接头连接板（238）旁设置有第一正负极接头（2310）；所述第二液压支管（235）内连接有第二活塞（2311），所述第二活塞（2311）连接有第二活塞杆（2312），所述第二活塞杆（2312）连接有第二电极接头连接板（2313），所述第二电极接头连接板（2313）位于第二液压支管（235）外部，所述第二活塞（2311）与第二液压支管（235）底部之间连接有第二弹簧（2314），所述第二弹簧（2314）的劲度系数大于第一弹簧（239）的劲度系数，所述夹爪（23）内于第二电极接头连接板（2313）旁设置有第二正负极接头（2315）；所述液压主管（233）后端连接有第三活塞（2316），所述第三活塞（2316）上连接有第三活塞杆（2317），所述第三活塞杆（2317）上设置有外螺纹，所述第三活塞杆（2317）通过外螺纹与夹爪（23）外壁连接，所述第三活塞杆（2317）后端连接有旋钮（2318），所述旋钮（2318）位于夹爪（23）外部；所述凹槽（231）内滑动连接有金属夹块（24），所述金属夹块（24）与电源负极连接，所述液囊（232）位于金属夹块（24）与凹槽（231）的底部之间，所述夹爪（23）前端连接有环形液囊（241），所述环形液囊（241）内装有介电微粒与绝缘液体的混合液，所述环形液囊（241）内设置有电极板（242），所述电极板（242）与电源正极连接，所述第二正负极接头（2315）连接在金属夹块（24）和电极板（242）的电源线路中，所述金属夹块（24）位于环形液囊（241）中部，所述环形液囊（241）通过第一液管（26）连接有正反转水泵（17），所述第一正负极接头（2310）连接在正反转水泵（17）的电源线路中。...

【技术特征摘要】
1.一种夹持力可调的六自由度运料机器人，包括本体结构和机械手（2），其特征在于：所述机械手（2）又包括壳体（21），所述壳体（21）上安装有第五伺服电机（22），所述壳体（21）内安装有传动机构，所述第五伺服电机（22）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（23），其中每个夹爪（23）的前端开设有凹槽（231），所述凹槽（231）内设置有液囊（232），所述液囊（232）连接有液压主管（233），所述液压主管（233）设置于夹爪（23）内，所述液压主管（233）上连接有第一液压支管（234）和第二液压支管（235），所述第一液压支管（234）内连接有第一活塞（236），所述第一活塞（236）连接有第一活塞杆（237），所述第一活塞杆（237）连接有第一电极接头连接板（238），所述第一电极接头连接板（238）位于第一液压支管（234）外部，所述第一活塞（236）与第一液压支管（234）底部之间连接有第一弹簧（239），所述夹爪（23）内于第一电极接头连接板（238）旁设置有第一正负极接头（2310）；所述第二液压支管（235）内连接有第二活塞（2311），所述第二活塞（2311）连接有第二活塞杆（2312），所述第二活塞杆（2312）连接有第二电极接头连接板（2313），所述第二电极接头连接板（2313）位于第二液压支管（235）外部，所述第二活塞（2311）与第二液压支管（235）底部之间连接有第二弹簧（2314），所述第二弹簧（2314）的劲度系数大于第一弹簧（239）的劲度系数，所述夹爪（23）内于第二电极接头连接板（2313）旁设置有第二正负极接头（2315）；所述液压主管（233）后端连接有第三活塞（2316），所述第三活塞（2316）上连接有第三活塞杆（2317），所述第三活塞杆（2317）上设置有外螺纹，所述第三活塞杆（2317）通过外螺纹与夹爪（23）外壁连接，所述第三活塞杆（2317）后端连接有旋钮（2318），所述旋钮（2318）位于夹爪（23）外部；所述凹槽（231）内滑动连接有金属夹块（24），所述金属夹块（24）与电源负极连接，所述液囊（232）位于金属夹块（24）与凹槽（231）的底部之间，所述夹爪（23）前端连接有环形液囊（241），所述环形液囊（241）内装有介电微粒与绝缘液体的混合液，所述环形液囊（241）内设置有电极板（242），所述电极板（242）与电源正极连接，所述第二正负极接头（2315）连接在金属夹块（24）和电极板（242）的电源线路中，所述金属夹块（24）位于环形液囊（241）中部，所述环形液囊（241）通过第一液管（26）连接有正反转水泵（17），所述第一正负极接头（2310）连接在正反转水泵（17）的电源线路中。2.根据权利要求1所述的一种夹持力可调的六自由度运料机器人，其特征在于：所述旋钮（2318）表面设置有防滑纹。3.根据权利要求1所述的一种夹持力可调的六自由度运料机器人，其特征在于：在两个所述的环形液囊（241）之间连接有第二液管（27），所述第二液管（27）左右两端从两个夹爪（23）的内部穿过，所述第二液管（27）位于两个夹爪（23）外部的部分为螺旋伸缩结构（271）。4.根据权利要求1所述的一种夹持力可调的六自由度运料机器人，其特征在于：所述金属夹块（24）为圆柱体结构，所述...

【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