一种开关柜巡检操作机器人夹爪机构及巡检操作机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种开关柜巡检操作机器人夹爪机构，包括直线电机、齿轮齿条组件、连杆机构和夹爪，所述齿轮齿条组件包括齿条和两个齿轮，所述齿条的一端与所述直线电机相连，各所述齿轮固定于所述连杆机构上且与齿轮的两侧相啮合，所述夹爪位于所述连杆机构的一端；所述直线电机驱动所述齿条直线运动，带动齿轮转动以带动连杆机构运动而使夹爪相互靠近或远离。本发明专利技术还公开了一种巡检操作机器人，包括机器人本体和多轴机械臂，多轴机械臂安装于所述机器人本体上，所述多轴机械臂上安装有如上所述的开关柜巡检操作机器人夹爪机构。本发明专利技术具有结构简单紧凑、成本低、夹持定位精度高等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种开关柜巡检操作机器人夹爪机构及巡检操作机器人


[0001]本专利技术主要涉及机器人夹爪
，具体涉及一种开关柜巡检操作机器人夹爪机构及巡检操作机器人。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，在工业自动化及特种巡检操作领域，机器人的应用已经相当广泛。为完成单圈/多圈旋钮、微小按钮等目标物的可靠操作，一款具备力矩感知及微视角监控的多功能多自由度机器人夹爪必不可少。
[0003]目前，现有技术中公开有一些机器人夹爪机构，如技术专利(CN207841370U)公开了一种机器人夹爪装置及机器人，所述夹爪动作单一且夹持动作位移量小操作环境的局限性较大；专利技术专利(CN108214534A)公布了一种自适应欠驱动机器人夹爪，结构复杂，结构尺寸较大，装配难度较高，且无法对微小按钮旋钮等进行操作；专利技术专利(CN112621798 A)公布了一种机器人手爪，夹紧机构既有蜗轮蜗杆，又包含齿轮齿条，结构比较复杂，二是手爪整体旋转还单独用了个电机，与多轴机械臂的功能有些重复，这样造成整体结构复杂，功能还有些交叉；另外采用数目高清相机，价格昂贵。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种结构简单紧凑的开关柜巡检操作机器人夹爪机构及巡检操作机器人。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种开关柜巡检操作机器人夹爪机构，包括直线电机、齿轮齿条组件、连杆机构和夹爪，所述齿轮齿条组件包括齿条和两个齿轮，所述齿条的一端与所述直线电机相连，各所述齿轮固定于所述连杆机构上且与齿轮的两侧相啮合，所述夹爪位于所述连杆机构的一端；所述直线电机驱动所述齿条直线运动，带动齿轮转动以带动连杆机构运动而使夹爪相互靠近或远离。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进：
[0008]所述连杆机构包括位于所述齿条两侧的连杆组件，各所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的一端与一安装板铰接，所述第一连杆的另一端与第三连杆的一端铰接，所述齿轮位于所述第二连杆的一端且与安装板铰接，所述第二连杆的另一端与所述第三连杆的中段铰接，所述夹爪位于所述第三连杆的另一端。
[0009]各铰接处均采用塑料轴承进行铰接。
[0010]还包括用于检测齿条运动位置的位置检测件，所述位置检测件包括限位开关传感器和感应片，所述限位开关传感器紧固于安装板上，感应片固接于齿条上，随齿条同步运动；通过限位开关传感器与感应片的配合，实现对齿条位置的检测。
[0011]还包括定位单元，用于实现夹爪的精准定位。
[0012]所述定位单元包括测距模块和摄像模块。
[0013]还包括内窥镜，所述内窥镜位于所述齿条另一端的端部。
[0014]所述测距模块为激光测距仪。
[0015]所述摄像模块为可见摄光摄像头。
[0016]本专利技术还公开了一种巡检操作机器人，包括机器人本体和多轴机械臂，多轴机械臂安装于所述机器人本体上，所述多轴机械臂上安装有如上所述的开关柜巡检操作机器人夹爪机构。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0018]本专利技术的开关柜巡检操作机器人夹爪机构，采用单直线电机与齿轮齿条组件之间的配合，实现连杆机构端部的夹爪夹持作业，整体结构简单紧凑。本专利技术通过激光测距仪测量夹爪与开关柜的垂直度，通过调节机械臂各个电机使夹爪机构垂直于开关柜，可见光摄像头捕捉到开关柜相应操作旋钮的图片，通过深度学习，找到旋钮的位置，再通过内窥镜使夹爪精确对准旋转中心，使其整个夹爪机构能实现旋转的精准按压和旋转开合。上述激光测距仪与可见光摄像头相结合的方式，结构简单且成本低。
[0019]本专利技术的巡检操作机器人，将夹爪机构安装于多轴机械臂末端关节，机械臂末端关节电机旋转，带动夹爪机构整体转动，实现夹爪夹紧开关柜旋钮后左右旋转，使开关柜上旋钮切换至不同的方式，真正替代人工实现对开关柜的操作。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的夹爪机构在实施例的立体结构示意图。
[0021]图2为本专利技术的夹爪机构在实施例的主视结构示意图。
[0022]图3为本专利技术的操作机器人在实施例的立体结构示意图。
[0023]图4为本专利技术的操作机器人在实施例的主视结构示意图。
[0024]图例说明：1、直线电机；2、齿轮齿条组件；201、齿条；202、齿轮；3、连杆机构；301、第一连杆；302、第二连杆；303、第三连杆；304、安装板；4、夹爪；5、位置检测组件；501、限位开关传感器；502、感应片；6、定位单元；601、测距模块；602、摄像模块；603、内窥镜；7、机器人本体；8、多轴机械臂。
具体实施方式
[0025]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0026]如图1和图2所示，本专利技术实施例的开关柜巡检操作机器人夹爪机构，包括直线电机1、齿轮齿条组件2、连杆机构3和夹爪4，齿轮齿条组件2包括齿条201和两个齿轮202，齿条201的一端与直线电机1相连，各齿轮202固定于连杆机构3上且与齿轮202的两侧相啮合，夹爪4位于连杆机构3的一端；直线电机1驱动齿条201直线运动，带动左右齿轮202旋转，以带动连杆机构3同步运动而使夹爪4相互靠近或远离，实现夹紧与松开作业。本专利技术的开关柜巡检操作机器人夹爪机构，采用单直线电机1与齿轮齿条组件2之间的配合，实现连杆机构3端部的夹爪4夹持作业，整体结构简单紧凑。
[0027]在一具体实施例中，连杆机构3包括位于齿条201两侧的连杆组件，各连杆组件包括第一连杆301、第二连杆302和第三连杆303，第一连杆301的一端与一安装板304铰接，第一连杆301的另一端与第三连杆303的一端铰接，齿轮202位于第二连杆302的一端且与安装
板304铰接，第二连杆302的另一端与第三连杆303的中段铰接，夹爪4位于第三连杆303的另一端。其中各铰接处均采用塑料轴承进行铰接，替代金属轴承，使整体结构更加简单，减少整体总重量。上述连杆机构3结构简单紧凑。
[0028]在一具体实施例中，还包括用于检测齿条201运动位置的位置检测件5，位置检测件5包括限位开关传感器501和感应片502，其中限位开关传感器501紧固于安装板304上，感应片502固接于齿条201上，随齿条201同步运动；通过限位开关传感器501与感应片502的配合，实现对齿条201位置的精准检测，保障夹持的可靠性。
[0029]在一具体实施例中，还包括定位单元6，用于实现夹爪4的精准定位。具体地，定位单元6包括测距模块601(如激光测距仪)、摄像模块602(如可见光摄像头)和内窥镜603，其中内窥镜603位于齿条201另一端的端部，激光测距仪和可见光摄像头均安装于安装板304上。在进行工作时，激光测距仪测量夹爪4与开关柜的垂直度，通过调节机械臂各个电机使夹爪4机构垂直于开关柜，可见光摄像头捕捉到开关柜相应操作旋钮的图片，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关柜巡检操作机器人夹爪机构，其特征在于，包括直线电机(1)、齿轮齿条组件(2)、连杆机构(3)和夹爪(4)，所述齿轮齿条组件(2)包括齿条(201)和两个齿轮(202)，所述齿条(201)的一端与所述直线电机(1)相连，各所述齿轮(202)固定于所述连杆机构(3)上且与齿轮(202)的两侧相啮合，所述夹爪(4)位于所述连杆机构(3)的一端；所述直线电机(1)驱动所述齿条(201)直线运动，带动齿轮(202)转动以带动连杆机构(3)运动而使夹爪(4)相互靠近或远离。2.根据权利要求1所述的开关柜巡检操作机器人夹爪机构，其特征在于，所述连杆机构(3)包括位于所述齿条(201)两侧的连杆组件，各所述连杆组件包括第一连杆(301)、第二连杆(302)和第三连杆(303)，所述第一连杆(301)的一端与一安装板(304)铰接，所述第一连杆(301)的另一端与第三连杆(303)的一端铰接，所述齿轮(202)位于所述第二连杆(302)的一端且与安装板(304)铰接，所述第二连杆(302)的另一端与所述第三连杆(303)的中段铰接，所述夹爪(4)位于所述第三连杆(303)的另一端。3.根据权利要求2所述的开关柜巡检操作机器人夹爪机构，其特征在于，各铰接处均采用塑料轴承进行铰接。4.根据权利要求2或3所述的开关柜巡检操作机器人夹爪机构，其特征在于，还包括用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊绍胜，阳立华，刘智勇，周兴国，欧阳峰，黄明星，宋运团，方向，潘致堂，李雄，
申请(专利权)人：深圳昱拓智能有限公司，
类型：发明
国别省市：