[发明专利]一种空间可控变胞机构式码垛机器人机构

权利要求书

1.一种空间可控变胞机构式码垛机器人机构，包括平台、机械手装配体、机械手驱动机构以及平面定位机构，其特征在于，具体结构和连接关系为：

所述机械手装配体由机械手爪、机械手爪上端光滑圆柱铰链、机械手平台、机械手爪推杆、机械手爪中端光滑圆柱铰链、推动滑块、固定滑杆、推动气缸、水平滑套以及水平滑杆组成，机械手爪分别通过机械手爪上端光滑圆柱铰链与机械手平台相连，机械手爪推杆分别通过机械手爪中端光滑圆柱铰链与机械手爪相连，机械手爪推杆分别固定在推动滑块的左右两侧，推动滑块套在固定滑杆上，推动气缸安装在固定滑杆上驱动推动滑块上下运动，固定滑杆的下端垂直固定在机械手平台上，固定滑杆的上端垂直固定在水平滑套的前端，水平滑套套在水平滑杆上；

所述机械手驱动机构包括滑槽、第三驱动电机、电机座、输入曲柄推杆离合器定盘、输入曲柄推杆、输入曲柄推杆离合器动盘、第三驱动杆、支撑座离合器动盘、支撑座离合器定盘、支撑座、连接轴光滑圆柱铰链、输入曲柄上端光滑圆柱铰链、输入连杆、输入连杆上端光滑圆柱铰链、伸出杆、伸出杆上端光滑圆柱铰链、推杆、推杆光滑圆柱铰链以及水平固定块，所述滑槽固定在平台上，第三驱动电机固定在电机座上，电机座安装在滑槽内，输入曲柄推杆离合器定盘固定在输入曲柄推杆的下端左侧，输入曲柄推杆离合器动盘固定在第三驱动杆的下端右侧，支撑座离合器动盘固定在第三驱动杆的下端左侧，支撑座离合器定盘固定在支撑座的右侧上，输入曲柄推杆的下端与连接轴光滑圆柱铰链相固定，支撑座、支撑座离合器定盘、支撑座离合器动盘、第三驱动杆、输入曲柄推杆离合器动盘均安装在连接轴光滑圆柱铰链上通过连接轴光滑圆柱铰链相连，第三驱动电机的传动轴与连接轴光滑圆柱铰链相固定，输入曲柄推杆的上端通过输入曲柄上端光滑圆柱铰链与输入连杆的下端相连，输入连杆的上端通过输入连杆上端光滑圆柱铰链与伸出杆的下端相连，伸出杆的上端通过伸出杆上端光滑圆柱铰链与推杆的下端相连，伸出杆套在第三驱动杆上，推杆的上端通过推杆光滑圆柱铰链与水平固定块相连，水平固定块固定在水平滑套上，所述支撑座与电机座相互固定；

所述平面定位机构包括固定底杆、第一驱动电机、第二驱动电机、第一驱动杆、第二驱动杆、第一辅助驱动杆、第一辅助驱动杆下端光滑圆柱铰链、直角杆、直角杆下端光滑圆柱铰链、直角杆中端光滑圆柱铰链、第一连杆、直角杆上端光滑圆柱铰链、第一辅助连杆、垂直杆上端光滑圆柱铰链、垂直杆、第二连杆下端光滑圆柱铰链、第二连杆、第一连杆离合器定盘、第一连杆离合器动盘以及第二连杆上端光滑圆柱铰链，所述固定底杆固定在平台上，第一驱动电机和第二驱动电机均固定在平台上，第一驱动电机的传动轴穿过固定底杆与第一驱动杆的下端相固定，第二驱动电机的传动轴穿过固定底杆与第二驱动杆的下端相固定，第一辅助驱动杆的下端通过第一辅助驱动杆下端光滑圆柱铰链与固定底杆的左端相连，直角杆的水平伸出端通过直角杆下端光滑圆柱铰链与第一辅助驱动杆的上端相连，直角杆的直角端通过直角杆中端光滑圆柱铰链与第一驱动杆的上端和第一连杆的下端相连，直角杆的竖直伸出端通过直角杆上端光滑圆柱铰链与第一辅助连杆的下端相连，第一辅助连杆的上端通过垂直杆上端光滑圆柱铰链与垂直杆相连，第二驱动杆的上端通过第二连杆下端光滑圆柱铰链与第二连杆的下端相连，第一连杆离合器定盘固定在第一连杆的上端，第一连杆离合器动盘固定在第二连杆的上端，第一连杆、第一连杆离合器定盘、第一连杆离合器动盘、第二连杆通过第二连杆上端光滑圆柱铰链相连，水平滑杆水平固定在垂直杆上，

所述第一连杆离合器定盘和第一连杆离合器动盘得电时相互固定，断电时相互分开；所述支撑座离合器定盘和支撑座离合器动盘得电时相互固定，断电时相互分开；所述输入曲柄推杆离合器动盘和输入曲柄推杆离合器定盘得电时相互固定，断电时相互分开，

当第一连杆离合器定盘和第一连杆离合器动盘断电时，第一驱动电机带动第一驱动杆转动，第二驱动电机带动第二驱动杆转动，从而实现机械手爪在第一驱动杆和第二驱动杆所在平面的定位；当支撑座离合器定盘和支撑座离合器动盘断电时，输入曲柄推杆离合器动盘和输入曲柄推杆离合器定盘得电时，第三驱动电机带动第三驱动杆转动，实现水平滑套的前后运动，从而实现机械手爪的前后运动，此时处于三自由度构态，实现机械手爪在三维空间中的精确定位，推动气缸驱动推动滑块上下运动，实现机械手爪的闭合与张开，

当支撑座离合器定盘和支撑座离合器动盘得电，输入曲柄推杆离合器动盘和输入曲柄推杆离合器定盘断电，第三驱动电机工作，带动输入曲柄推杆转动，实现伸出杆滑动时沿着第三驱动杆滑动达到合适位置，第一驱动电机和第二驱动电机分别带动第一驱动杆和第二驱动杆转动到合适位置后，第一连杆离合器定盘、第一连杆离合器动盘、支撑座离合器定盘、支撑座离合器动盘、输入曲柄推杆离合器动盘、输入曲柄推杆离合器定盘得电，此时只要第一驱动电机或第二驱动电机其中之一工作，可实现一自由度状态下完成码垛工作。