智能机器人末端执行机构的制作方法

1.本发明公开了一种智能机器人末端执行机构，属于夹具设备技术领域。


背景技术：

2.在机械制造、加工、安装车间，人工的效率低下，工作枯燥，劳动强度大。随着工业的发展，自动化设备已经广泛应用于各种生产领域中，在自动化生产过程中有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称为机械手，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。但传统机械手机动性弱，轨迹相对固定，功能单一，不能满足多种的工作需求。所以有必要设计一种多功能智能机器人末端执行机构，可实现对多种形状物体的抓取，并对他们进行高精度的移动和安装，从而提高工作效率。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是现有技术同时实现旋转和均匀装夹的夹具结构复杂，制作成本高。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：智能机器人末端执行机构，包括底座、拉伸件、固定块、中间块、调节杆、爪头和平衡杆，所述爪头至少为两个，且均匀间隔设置，所述底座与固定块转动连接，拉伸件的一端与固定块连接，另一端与中间块连接，调节杆一端与中间块端部，另一端与爪头铰接，且调节杆中部与固定块远离底座的端部铰接，平衡杆的一端与固定块铰接，另一端与爪头铰接。
5.其中，上述装置中还包括连接杆和安装块，固定块通过安装块与底座铰接，安装块与固定块间隔设置，且通过间隔设置的连接杆连成一体；拉伸件的端部穿过固定块与安装块连接。
6.进一步，上述装置中所述拉伸件为液压缸，缸体端与安装块连接，杆体端与中间块连接。
7.其中，上述装置中还包括中间杆所述中间杆设置在中间块和调节杆的铰接端之间，且中间杆的两端分别与中间块和调节杆铰接。
8.进一步，上述装置中所述中间杆、调节杆、平衡杆的数量与爪头数量相等，且一一对应。
9.进一步，上述装置中所述爪头的数量为2至4个。
10.其中，上述装置中所述爪头的夹紧面上间隔设置有弧形和/或v形的夹持部。
11.其中，上述装置中所述调节杆为l形或弧形结构，调节杆中部折弯处与固定块端部铰接。
12.其中，上述装置中所述固定块截面为梯形结构，固定块小端与底座转动连接，固定块的大端设置有与爪头数量相等的铰接部。
13.其中，上述装置中所述拉伸件端部与中间块中部连接，中间块外缘端部设置有与爪头数量相等的铰接部。
14.本发明的有益效果是：本装置的结构简单、工作效率高、操作简单。由于采用简单的连杆机构实现，使得本装置的零部件可替换性好，维修方便。且本装置涉及机器人抓取、移动、旋转、安装等多个功能。可以抓取各种形状的物体，采用液压机械传动的原理，实现机械抓手抓取各种形状物体的功能，用在智能机器人上有较大价值。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图。
16.图2为本发明的正视结构示意图。
17.图3为本发明中a
‑
a剖面结构示意图。
18.图4为本发明图2中右视结构示意图。
19.图5为本发明固定块的结构示意图。
20.图6为本发明图5的正视结构示意图。
21.图7为本发明图6中b
‑
b剖面结构示意图。
22.图中标记为：1是底座，2是安装块，3是连接杆，4是固定块，41是铰接部，42是导向孔，5是拉伸件，51是连接端，6是中间块，7是调节杆，8是爪头，9是平衡杆，10是转轴，11是中间杆。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明进一步说明。
24.如图1至7所示，本发明的智能机器人末端执行机构，包括底座1、拉伸件5、固定块4、中间块6、调节杆7、爪头8和平衡杆9，所述爪头8至少为两个，且均匀间隔设置，所述底座1与固定块4转动连接，拉伸件5的一端与固定块4连接，另一端与中间块6连接，调节杆7一端与中间块6端部，另一端与爪头8铰接，且调节杆7中部与固定块4远离底座1的端部铰接，平衡杆9的一端与固定块4铰接，另一端与爪头8铰接。本领域技术人员能够理解的是，本装置实际可将其安装在智能机器人末端，通过控制器控制拉伸件5的伸长或缩短，实现中间块6的移动，通过调节杆7和平衡杆9的共同作用来实现爪头8的夹紧或松开的目的。具体是将拉伸件5的一端与固定块4连接，另一端与中间块6连接，可优选中间块6中部开设有沉孔，拉伸件5的端部为大小头结构的连接端51，直接穿过沉孔并与中间块6固定即可，便于后期更换和维护。由于固定块4直接与底座1转动连接，使得拉伸件5在伸缩时，固定块4相对固定，中间块6则在拉伸件5的作用下实现移动，调节杆7一端与中间块6端部，另一端与爪头8铰接，且调节杆7中部与固定块4远离底座1的端部铰接，中间块6的移动可实现调节杆7的转动，而调节杆7的端部与爪头8铰接，且平衡杆9的一端与固定块4铰接，另一端与爪头8铰接，这种结构就可实现爪头8的夹紧或松开。而爪头8主要用于装夹物体，故其夹紧面可以是平面或凹面，其主要是针对物体的形状进行更改即可。本装置可抓取圆或方形等多种形状的物体。本装置由于底座1和固定块4采用转动连接，使得本装置带有旋转功能，通过控制机器人对可旋转轴10进行旋转，就实现物体的自由移动与旋转，从而实现多角度移动物体，此功能亦可用于高精度物体的安装。因该机构有旋转功能，所以也可用于智能机器人对物体旋转移
位或者螺母等零部件的安装拧紧与拧松拆卸。
25.优选的，上述装置中还包括连接杆3和安装块2，固定块4通过安装块2与底座1铰接，安装块2与固定块4间隔设置，且通过间隔设置的连接杆3连成一体；拉伸件5的端部穿过固定块4与安装块2连接。本领域技术人员能够理解的是，为了方便安装和固定，本装置优选在固定块4靠底座1端设置有安装块2，同时将安装块2与固定块4间隔设置，并通过连接杆3将安装块2和固定块4连成一体。为了保证连接强度，连接杆3至少为两根，且均匀间隔设置。为了不影响拉伸件5的正常工作，可优选拉伸件5的端部穿过固定块4与安装块2连接，使得拉伸件5始终沿其长度方向伸缩。
26.优选的，上述装置中所述拉伸件5为液压缸，缸体端与安装块2连接，杆体端与中间块6连接。本领域技术人员能够理解的是，为了方便实现自动化控制，本装置优选拉伸件5为液压缸，缸体端与安装块2连接，具体是在固定块4的端部设置导向孔42，缸体直接穿过固定块4与安装块2连接固定，而拉伸件5的杆体端直接与中间块6连接。
27.优选的，上述装置中还包括中间杆11，所述中间杆11设置在中间块6和调节杆7的铰接端之间，且中间杆11的两端分别与中间块6和调节杆7铰接。本领域技术人员能够理解的是，为了防止调节杆7转动时发生跳动，影响装夹质量和准度、本装置优选将中间杆11设置在中间块6和调节杆7的铰接端之间，具体是将中间杆11的两端分别与中间块6和调节杆7铰接。
28.优选的，上述装置中所述中间杆11、调节杆7、平衡杆9的数量与爪头8数量相等，且一一对应。本领域技术人员能够理解的是，为了保证爪头8均匀受力，本装置优选中间杆11、调节杆7、平衡杆9的数量与爪头8数量相等，且一一对应，也即是一爪头8需要配置一中间杆11、调节杆7、平衡杆9实现控制。
29.优选的，上述装置中所述爪头8的数量为2至4个。本领域技术人员能够理解的是，为了保证装夹的稳定性，本装置优选爪头8的数量，具体是2至4个，且布置时应周向均匀间隔设置。
30.优选的，上述装置中所述爪头8的夹紧面上间隔设置有弧形和/或v形的夹持部。本领域技术人员能够理解的是，为了适宜管状或方形材料或设备的装夹，本装置优选爪头8的夹紧面上间隔设置有弧形和/或v形的夹持部。本装置由于将底座1和固定块4转动连接，而底座1主要用于与机器人连接，使得实际只需驱动固定块4旋转就可实现本装置用于螺母的拆装。
31.优选的，上述装置中所述调节杆7为l形或弧形结构，调节杆7中部折弯处与固定块4端部铰接。本领域技术人员能够理解的是，为了减小调节杆7的长度，保证爪头8的装夹质量。本装置优选调节杆7为l形或弧形结构，使得调节杆7转动较小的角度就可实现爪头8的夹紧或松开，同时进一步优选调节杆7中部折弯处与固定块4端部铰接。
32.优选的，上述装置中所述固定块4截面为梯形结构，固定块4小端与底座1转动连接，固定块4的大端设置有与爪头8数量相等的铰接部41。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选固定块4的结构形状，具体是将固定块4的截面设置为梯形结构，这种一端大一端小的结构，便于调整调节杆7的长度，且增加调节杆7的转动角度，实现大规格物体的装夹。同时优选将固定块4小端与底座1转动连接，为了方便固定块4的连接，优选固定块4的大端设置有与爪头8数量相等的铰接部41，铰接部41直接与调节杆7的中部和平衡杆9端部铰接。
可进一步优选铰接部41均匀间隔设置在固定块4的大端，进而保证均匀受力。
33.优选的，上述装置中所述拉伸件5端部与中间块6中部连接，中间块6外缘端部设置有与爪头8数量相等的铰接端。本领域技术人员能够理解的是，同理为了方便中间块6与调节杆7的端部铰接，本装置优选在中间块6外缘端部设置有与爪头8数量相等的铰接端，使得调节杆7的端部直接与铰接端铰接即可。可进一步优选铰接端均匀间隔设置保证均匀受力。