一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手制造技术

技术编号:22575840 阅读:20 留言:0更新日期:2019-11-17 20:18
本实用新型专利技术涉及一种抓取机械手,特别是一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手,用于在烟草、水泥、化肥等行业抓取和搬运堆放的编织袋装物。包括柔索驱动机构、柔索滑轮、柔索、加长杆和抓取装置,构成对加长杆上部控制和下部控制,实现对抓取装置的多达7个自由度的控制。本实用新型专利技术的柔索机械手解决了现有的柔索机械手不能深入货厢深处抓包的难题;同时,避免抓取装置摇晃的缺点,提高了控制的精度,从而提升了柔索机械手的使用范围和使用价值。

A fully or redundantly constrained flexible cable grasping manipulator

The utility model relates to a grabbing manipulator, in particular to a fully or redundant flexible rope grabbing manipulator, which is used for grabbing, transporting and stacking woven bags in tobacco, cement, fertilizer and other industries. It consists of a flexible cable driving mechanism, a flexible cable pulley, a flexible cable, an extension rod and a grabbing device, which controls the upper part and the lower part of the extension rod and realizes the control of up to 7 degrees of freedom of the grabbing device. The flexible cable manipulator of the utility model solves the problem that the existing flexible cable manipulator can not go deep into the cargo compartment to grab the bag; at the same time, the utility model avoids the shortcoming of shaking of the grab device, improves the control accuracy, and thus improves the use scope and use value of the flexible cable manipulator.

【技术实现步骤摘要】
一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手
本技术涉及一种抓取机械手,特别是一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手,用于在烟草、水泥、化肥等行业抓取和搬运堆放的编织袋装物。
技术介绍
根据柔索的数量和柔索悬挂的末端执行机构的自由度数可以把柔性并联机构分为三类:第一类是柔索数量大于柔索末端执行机构自由度数的冗余约束机构;第二类是柔索数量等于柔索末端执行机构自由度数的完全约束机构;第三类是柔索数量小于柔索末端执行机构自由度数的欠约束机构。目前,授权公告号为CN206952997U技术公开的《一种抓取编织袋装物的钢索机器人》提供了一种4钢索3自由度的钢索机器人。其存在的不足之处有以下几点。一:目前装运货物的主流货车的侧板高度达到了3米左右,4钢索3自由度的钢索机器人在抓取侧板周围的货物时,钢索要深入货厢内,此时钢索和侧板会发生干涉和缠绕,使设备不能正常工作。二:4钢索只能实现3个自由度控制,是一种欠约束机构。其抓取装置抓取袋装物后,袋装物的重心不在4钢索的受力中心上,因此产生了偏心力矩。这个偏心力矩会使抓取装置来回摇摆,降低了机器人的控制精度。
技术实现思路
本技术为了解决上述现有技术存在的问题,提供一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手。本技术的目的是通过如下技术方案实现的。一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手,包括上部柔索驱动机构11、上部柔索滑轮91、上部柔索21,下部柔索驱动机构12、下部柔索22、下部柔索滑轮92,机架3,加长杆4和抓取装置5;其特征在于:所述上部柔索21的一端通过上部柔索滑轮91连接上部柔索驱动机构11,上部柔索21的另一端连接加长杆4的上端,构成加长杆4的一组上部控制组件;所述下部柔索22的一端通过下部柔索滑轮92连接下部柔索驱动机构12,下部柔索22的一端连接加长杆4的中端,构成加长杆4的一组下部控制组件;所述加长杆4的下端固定连接抓取装置5。上述技术方案的工作原理为:使用时,门式结构的机架3可自行移动到货车7停放处上方,在智能电控单元的控制下,由上部柔索驱动机构11实现上部柔索21的伸出或者回收,下部柔索驱动机构12实现下部柔索22的伸出或者回收,从而带动加长杆4下方的抓取装置5在空间内运动到编织袋装物上方,抓取装置放置5在编织袋装物8表面后,抓取装置5底部的电动舵机通过旋转可以将尖端的弯钩旋入编织袋装物8表面内抠住编织袋装物8,实现抓取。本技术有益效果是:完全或冗余约束柔索的柔索机械手解决了4索3自由度钢索机械手不能深入货厢深处抓包的难题;同时,避免抓取装置摇晃的缺点,从而提高控制的精度。附图说明下面结合说明书附图进一步阐述本
技术实现思路
。图1是本技术的柔索机械手示意图;图2是本技术的柔索机械手A向视图;图3是本技术的柔索机械手抓取装置深入货车底部示意图;图4是本技术的柔索机械手实现7个自由度控制的示意图;图5是本技术的柔索机械手实现6个自由度控制的示意图;图6是本技术的柔索机械手实现5个自由度控制的示意图;图7是本技术的柔索机械手实现4个自由度控制的示意图;图中:11--上部柔索驱动机构,12--下部柔索驱动机构;91--上部柔索滑轮,92--下部柔索滑轮;21--上部柔索,22--下部柔索;3--机架,4加长杆,5--抓取装置;6—侧板,7—货车,8—编织袋装物。211、212、213、214分别为具体实施例的四根上部柔索21;221、222、223、224分别为具体实施例的四根下部柔索22;111、112、113、114分别为具体实施例的四个上部柔索驱动装置11;121、122、123、124分别为具体实施例的四个下部柔索驱动装置12;911、912、913、914分别为具体实施例的四个上部柔索滑轮91;921、922、923、924分别为具体实施例的四个下部柔索滑轮92。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明,但不以任何所描述的具体举例说明的方式对本技术加以限制,基于本技术教导所作的任何变换或替换,均属本技术的保护范围。实施例一:七个自由度的抓取装置的控制见图4并参见图1~图3。一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手,包括上部柔索驱动机构11、上部柔索滑轮91、上部柔索21,下部柔索驱动机构12、下部柔索22、下部柔索滑轮92,机架3,加长杆4和抓取装置5;其特征在于:所述上部柔索21的一端通过上部柔索滑轮91连接上部柔索驱动机构11,上部柔索21的另一端连接加长杆4的上端,构成加长杆4的一组上部控制组件;所述下部柔索22的一端通过下部柔索滑轮92连接下部柔索驱动机构12,下部柔索22的一端连接加长杆4的中端,构成加长杆4的一组下部控制组件;所述加长杆4的下端固定连接抓取装置5。所述机架3为呈四方体,所述上部柔索驱动机构11、下部柔索驱动机构12分别设置在机架3的四个底角处,所述上部柔索滑轮91、下部柔索滑轮92分别设置在机架3的四个顶角处。所述加长杆4的上部控制组件和加长杆4的下部控制组件为各为4组,构成对所述抓取装置5的7个自由度的控制。所述4组加长杆4的上部控制组件两两之间呈一定角度,所述4组加长杆4的下部控制组件两两之间也呈一定角度。在图4中,上部柔索驱动机构11、上部柔索滑轮91和上部柔索21各有4个,序号分别为111~114、911~914和211~214;下部柔索驱动机构12、下部柔索滑轮92和下部柔索22也分别各有4个,序号分别为121~124、921~924和221~224。工作原理:工作时,编织袋装物8由货车7运送到柔索机械手门式机架3的下方,柔索机械手通过其它设备检测到编织袋装物8位置并把位置信息传给柔索机械手。柔索机械手通过智能电控单元统一控制上部柔索驱动机构111~114实现4根上部柔索211~214的长度伸出与回收,同时,柔索机械手通过电控单元统一控制下部柔索驱动机构121~124实现4根下部柔索221~224的长度伸出与回收,刚性的加长杆4因其上端和中端受来不同方向分力的合力作用,能实现对加长杆4的7个自由度的控制,从而带动抓取装置5在空间内运动到编织袋装物8上方,抓取装置5放置在编织袋装物8表面后,抓取装置5抓取编织袋装物8后,柔索驱动机构驱动八根柔索长度伸出与回收,可使抓取装置5和编织袋装物8一起移动到需要放置的位置后再释放编织袋装物8。实施例二:六个自由度的抓取装置的控制见图5并参见图1~图4。一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手,包括上部柔索驱动机构11、上部柔索滑轮91、上部柔索21,下部柔索驱动机构12、下部柔索22、下部柔索滑轮92,机架3,加长杆4和抓取装置5;其特征在于:所述上部柔索21的一端通过上部柔索滑轮91连接上部柔索驱动机构11,上部柔本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手,包括上部柔索驱动机构(11)、上部柔索滑轮(91)、上部柔索(21),下部柔索驱动机构(12)、下部柔索(22)、下部柔索滑轮(92),机架(3),加长杆(4)和抓取装置(5);其特征在于:所述上部柔索(21)的一端通过上部柔索滑轮(91)连接上部柔索驱动机构(11),上部柔索(21)的另一端连接加长杆(4)的上端,构成加长杆(4)的一组上部控制组件;所述下部柔索(22)的一端通过下部柔索滑轮(92)连接下部柔索驱动机构(12),下部柔索(22)的一端连接加长杆(4)的中端,构成加长杆(4)的一组下部控制组件;所述加长杆(4)的下端固定连接抓取装置(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种完全或冗余约束柔索的柔索抓取机械手,包括上部柔索驱动机构(11)、上部柔索滑轮(91)、上部柔索(21),下部柔索驱动机构(12)、下部柔索(22)、下部柔索滑轮(92),机架(3),加长杆(4)和抓取装置(5);其特征在于:所述上部柔索(21)的一端通过上部柔索滑轮(91)连接上部柔索驱动机构(11),上部柔索(21)的另一端连接加长杆(4)的上端,构成加长杆(4)的一组上部控制组件;所述下部柔索(22)的一端通过下部柔索滑轮(92)连接下部柔索驱动机构(12),下部柔索(22)的一端连接加长杆(4)的中端,构成加长杆(4)的一组下部控制组件;所述加长杆(4)的下端固定连接抓取装置(5)。


2.根据权利要求1所述的柔索抓取机械手,其特征在于,所述加长杆(4)的上部控制组件和/或加长杆(4)的下部控制组件为多组。


3.根据权利要求2所述的柔索抓取机械手,其特征在于,所述加长杆(4)的上部控制组件和加长杆(4)的下部控制组件为各为4组,构成对所述抓取装置(5)的7个自由度的控制。...

【专利技术属性】
技术研发人员:李瑞东张云李克强翟永明黄文勇张光武来庆祥刘大可尚关兰陆雄杨松关晓阳李江乐李光贤游玲
申请(专利权)人:云南烟叶复烤有限责任公司云南昆船设计研究院有限公司
类型:新型
国别省市:云南;53

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