[发明专利]一种具有双末端执行机构三自由度机械手结构及控制系统

说明书

本发明涉及一种具有双末端执行机构三自由度机械手结构及控制系统，包括腰部回转机构（1）、手臂平台升降机构（2）、手臂伸缩机构（3）、末端执行机构（4）以及控制系统（5）；所述的腰部回转机构（1）回转时，实现腰部回转机盖（106）的转动，进而带动腰部回转机盖（106）上安装的装置转动；所述的手臂平台升降机构（2）由丝杠（202）与法兰螺母（209所构成的滚珠丝杠副驱动沿着导杆（206）实现上下运动，所述的手臂伸缩机构（3）固连在手臂平台（207）上，手臂伸缩机构（3）伸缩时，可带动2个末端执行机构（4）前后移动；其优点在于：本发明结构简洁，有利于提高对内孔薄壁零件进行夹持的效率，便于推广应用。

技术领域

本发明涉及智能机械制造技术领域，特别涉及一种机械手装置，尤指一种具有双末端执行机构三自由度机械手结构及控制系统。

背景技术

机械手是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。其特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。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，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手的研究对人类的生活也起到很大的改善作用。机械手结构简单灵活，易于操作，安全可靠等优点对相关人员学习起到极大帮助作用，为以后研发更加复杂化、人性化、智能化的仿生机器人奠定基础。但现有机械手均采用单一的末端执行机构，在夹持内孔薄壁零件时，存在效率低下，且易出现受力不均等现象，进而造成物体损坏，给实际使用的过程中带来了一定的影响，为此，我们提出一种具有双末端执行机构的三自由度机械手结构，提高对内孔薄壁零件进行夹持的效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有双末端执行机构三自由度机械手结构及控制系统，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种具有双末端执行机构三自由度机械手结构及控制系统包括腰部回转机构、手臂平台升降机构、手臂伸缩机构、末端执行机构以及控制系统，所述的末端执行机构有2个，2个末端执行机构固连在伸缩机构上，2个末端执行机构在气缸的作用下实现同步运动；所述的腰部回转机构通过轴承固连在基座上，所述的手臂平台升降机构由丝杠与法兰螺母构成的滚珠丝杠副驱动沿着导杆实现上下运动，所述的导杆防止手臂平台及安装于手臂平台上的机构在滚珠丝杠上转动，所述的丝杠、导杆固连在腰部回转机构上，所述的腰部回转机构回转时，在轴承的作用下，实现腰部回转机盖的转动，进而带动腰部回转机盖上安装的装置转动；所述的手臂伸缩机构固连在手臂平台上，手臂伸缩机构动力来自于液压缸，所述的末端执行机构固定在手臂伸缩机构的液压杆上，手臂伸缩机构的液压杆伸缩时，带动2个末端执行机构前后移动；所述的2个末端执行机构推杆的运动方向与手臂平台升降机构的运动方向相同，且与手臂伸缩机构的运动方向垂直；所述的控制系统安装在电机座上，采用单片机为核心处理器，通过硬件电路实现对电机、液压缸以及气缸的控制，实现机械手夹持、释放工件的目的。

所述的腰部回转机构包括基座、电机I、电机座I、轴承端盖I、深沟球轴承I、腰部回转机盖、轴套I、键I；所述的手臂平台升降机构包括锁紧螺母I、丝杠、轴套II、圆锥滚子轴承、轴承端盖II、导杆、手臂平台、导向套、法兰螺母、顶板、锁紧螺钉I、轴承端盖III、锁紧螺钉II、毡圈、电机座II、电机II、联轴器、锁紧螺母II、轴套III、深沟球轴承II；所述的手臂伸缩机构包括液压缸、液压缸支架、直线轴承、活塞杆、紧定螺母、连接套筒；所述的末端执行机构包括气缸、执行机构固定板、钳爪、弹簧、推杆、弹性爪。