[发明专利]一种空间变胞机构式码垛机器人机构

权利要求书

1.一种空间变胞机构式码垛机器人机构，包括安装固定板、平面定位机构以及水平伸出机构，其特征在于，具体结构和连接方式为：

所述平面定位机构包括第一主动电机、第二主动电机、输入固定杆、第一辅助输入杆、第一光滑圆柱铰链、直角杆、第三光滑圆柱铰链、第一输入杆、第二光滑圆柱铰链、第一连杆、第五光滑圆柱铰链、固定连接杆、第二连杆、第一辅助连杆、第四光滑圆柱铰链、第六光滑圆柱铰链、第七光滑圆柱铰链、第二输入杆，所述第一主动电机与第二主动电机均安装在安装固定板上，所述输入固定杆固定安装在安装固定板上，第一辅助输入杆的一端通过第一光滑圆柱铰链与输入固定杆相连，另一端与直角杆的水平伸长端通过第三光滑圆柱铰链相连，第一主动电机的传动轴穿过输入固定杆与第一输入杆的下端相固定，驱动第一输入杆转动，第一输入杆的另一端通过第二光滑圆柱铰链与直角杆的直角端和第一连杆的下端相连，所述第一连杆的上端通过第五光滑圆柱铰链与固定连接杆下端和第二连杆的上端相连；第一辅助连杆的一端通过第四光滑圆柱铰链与直角杆的竖直伸长端相连，另一端通过第六光滑圆柱铰链与固定连接杆的上端相连，所述第二连杆下端通过第七光滑圆柱铰链与第二输入杆的上端相连，第二主动电机的传动轴穿过输入固定杆与第二输入杆的下端相固定，驱动第二输入杆转动；

所述水平伸出机构包括滑槽、第三主动电机、电机座、滑块导轨、内滑块、外滑块、输出固定杆、机械手爪固定端、固定连接块、第十二光滑圆柱铰链、输出连接杆、第十光滑圆柱铰链、第十一光滑圆柱铰链、第三输入杆、第八光滑圆柱铰链、推杆、第九光滑圆柱铰链、机械手爪以及机械手滑槽，所述滑槽安装在安装固定板上，第三主动电机固定安装在电机座上，电机座安装在滑槽上端，所述滑块导轨一端水平固定在固定连接杆上，内滑块套在滑块导轨上，外滑块套在内滑块上，输出固定杆的前端与机械手爪固定端相固定，后端与固定连接块的内端垂直固定，输出固定杆的后端通过第十二光滑圆柱铰链与的内滑块的前端相连，输出连接杆的一端通过第十光滑圆柱铰链与外滑块相连，另一端通过第十一光滑圆柱铰链与固定连接块的外端相连，所述第三主动电机的传动轴与第三输入杆下端相固定，并驱动第三输入杆转动，第三输入杆的上端通过第八光滑圆柱铰链与推杆的下端相连，推杆的上端通过第九光滑圆柱铰链与外滑块相连，所述机械手爪安装在机械手滑槽里，机械手滑槽位于机械手爪固定端，由气缸驱动其沿机械手滑槽来回移动；

第一主动电机与第二主动电机分别驱动第一输入杆和第二输入杆转动，实现码垛机器人输出端机械手爪在竖直平面内的定位；当外滑块和内滑块相互固定，第三主动电机驱动推杆带动内滑块沿着滑块导轨前后运动，实现机械手爪的前后移动，这样的定位方式结构简单，不需要旋转平台结构便可完成空间中三维空间的精确定位；

当第一主动电机(23)与第二主动电机(24)处于启动状态时，分别带动第一输入杆(11)和第二输入杆(20)转动，实现码垛机器人输出端机械手爪(36)在竖直平面内的定位，当第三主动电机(26)处于启动状态时，包含有两个构态，当处第一构态时，外滑块(31)和内滑块(30)相互固定，推杆(16)带动内滑块(30)沿着滑块导轨(29)前后运动，实现机械手爪(36)的前后移动；当处于另一构态时，滑块导轨(29)与内滑块(30)相互固定，推杆(16)带动外滑块(31)沿着内滑块(30)移动，实现机械手爪(36)在水平面的转动。

2.根据权利要求1所述的空间变胞机构式码垛机器人机构，其特征在于，所述机械手爪为两个，对称安装在机械手滑槽的两端。

3.根据权利要求1所述的空间变胞机构式码垛机器人机构，其特征在于，所述内滑块和滑块导轨可相互固定或相互滑动，内滑块滑动时只能沿着滑块导轨滑动，不能脱离滑块导轨滑动；所述外滑块和内滑块可相互固定或相互滑动，外滑块滑动时只能沿着内滑块滑动，不能脱离内滑块滑动；所述电机座只能沿着滑槽滑动，不能脱离滑槽滑动。

4.根据权利要求1所述的空间变胞机构式码垛机器人机构，其特征在于，所述第一主动电机的传动轴与第一光滑圆柱铰链之间距离等于直角杆的水平伸长端与直角端之间的距离；所述直角杆的竖直伸长端与直角端之间的距离等于固定连接杆的长度。

5.根据权利要求1所述的空间变胞机构式码垛机器人机构，其特征在于，所述第一输入杆的长度等于第一辅助输入杆的长度。