本發(fā)明涉及溝渠清理領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種公路排水溝清理智能機(jī)器人用機(jī)械手。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)、交通建設(shè)和水利建設(shè)等民生工程越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注，政府對(duì)這些方面的投入也越來(lái)越大，此方面的工程建設(shè)也是遍地開(kāi)花，隨處可見(jiàn)，但是城市建設(shè)、交通建設(shè)和水利建設(shè)等民生工程中都會(huì)涉及到一塊，那就是排水系統(tǒng)的布置預(yù)留以及建設(shè)，比如公路、高速路、市政工程、園林、人行道、路面路基、建筑房屋、城市交通道路等等工程中都會(huì)涉及到排水溝、邊溝、截水溝、明溝、干溝、污水溝等等溝渠，溝渠的作用主要用于雨水天氣和平時(shí)生活工業(yè)用水的排放；但是，由于時(shí)常垃圾的亂扔、排水時(shí)泥土的累積、澇渣的過(guò)濾堆積等原因經(jīng)常性的造成溝渠堵塞，因此，對(duì)于這些溝渠需要定期進(jìn)行清理疏通的日常維護(hù)，但是，目前多采用人工使用鏟鍬進(jìn)行清理疏通作業(yè)，占用了大量的勞動(dòng)力，且清理疏通工程量大，成本高，效率低，除此之外，由于時(shí)常彎腰進(jìn)行清理疏通作業(yè)，容易導(dǎo)致工人腰椎頸椎等關(guān)節(jié)性疾病。鑒于此，本發(fā)明提供了一種公路排水溝清理智能機(jī)器人用機(jī)械手。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種公路排水溝清理智能機(jī)器人用機(jī)械手。

本發(fā)明所要解決其技術(shù)問(wèn)題所采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

一種公路排水溝清理智能機(jī)器人用機(jī)械手，包括Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)和清理裝置；所述的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)位于清理裝置正下方，且Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)上端與清理裝置相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、連接座、上球鉸鏈、電動(dòng)推桿、擋盤(pán)座、下球鉸鏈、三角座和限位彈簧；所述的連接座和三角座數(shù)量為三，上球鉸鏈、電動(dòng)推桿、擋盤(pán)座和下球鉸鏈的數(shù)量均為六，所述的定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)均呈圓形狀結(jié)構(gòu)，動(dòng)平臺(tái)位于定平臺(tái)正上方，連接座安裝在定平臺(tái)的上端面上，且連接座在定平臺(tái)上呈正三角形位置布置，三角座安裝在動(dòng)平臺(tái)下端面上，且連接座和三角座之間的安裝位置兩兩交錯(cuò)，且三角座呈正三角形柱體結(jié)構(gòu)，三角座沿其垂直中心線分別對(duì)稱設(shè)置有傾斜面，傾斜面上開(kāi)設(shè)有與下球鉸鏈下端外螺紋相配合的安裝螺紋孔，電動(dòng)推桿底端通過(guò)上球鉸鏈與連接座相連接，電動(dòng)推桿頂端與擋盤(pán)座下端相連接，擋盤(pán)座上端與下球鉸鏈一端相連接，下球鉸鏈另一端安裝在三角座上，限位彈簧繞套在電動(dòng)推桿上，且限位彈簧一端與電動(dòng)推桿相連接，限位彈簧另一端與擋盤(pán)座相連接；通過(guò)電動(dòng)推桿的上下伸縮運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)平臺(tái)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)限位彈簧增加了動(dòng)平臺(tái)的平穩(wěn)性，本發(fā)明采用6-SPS的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)且微動(dòng)精度高，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)在空間內(nèi)可進(jìn)行三平移三轉(zhuǎn)動(dòng)共六個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)柔性好、運(yùn)動(dòng)空間小、運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)靈活性好，將Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用到本發(fā)明中，一方面起到了對(duì)清理裝置方位角度的整體調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位對(duì)排水溝清理作業(yè)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了柔性清理作業(yè)的功能，另一方面對(duì)清理裝置起到了減震的效果，使得清理裝置始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動(dòng)性過(guò)大對(duì)清理裝置清理作業(yè)產(chǎn)生影響。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的清理裝置包括清理轉(zhuǎn)臺(tái)、從動(dòng)支座、從動(dòng)轉(zhuǎn)桿、從動(dòng)支架、主動(dòng)轉(zhuǎn)桿、主動(dòng)支架、主動(dòng)液壓缸、轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)、過(guò)渡轉(zhuǎn)桿、主動(dòng)支座和鏟斗；所述的從動(dòng)支座位于清理轉(zhuǎn)臺(tái)上端面后側(cè)方，且從動(dòng)支座與清理轉(zhuǎn)臺(tái)固連，從動(dòng)支架底端通過(guò)從動(dòng)轉(zhuǎn)桿固定在從動(dòng)支座上，且從動(dòng)支架呈階梯狀結(jié)構(gòu)，從動(dòng)支架頂端通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)桿與主動(dòng)支架上端相連接，且主動(dòng)支架采用可伸縮式柵欄狀結(jié)構(gòu)，主動(dòng)支架中部位置處設(shè)置有伸縮塊，伸縮塊底端面上設(shè)置有連接耳座，主動(dòng)液壓缸一端與伸縮塊底端面上的連接耳座之間通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)進(jìn)行連接，主動(dòng)液壓缸另一端通過(guò)過(guò)渡轉(zhuǎn)桿安裝在主動(dòng)支座上，主動(dòng)支座呈U型結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)支座固定在清理轉(zhuǎn)臺(tái)上端面前側(cè)方，且主動(dòng)支座、從動(dòng)支座以及清理轉(zhuǎn)臺(tái)的圓心位于同一條直線上，鏟斗安裝在主動(dòng)支架下端；通過(guò)清理轉(zhuǎn)臺(tái)可以帶動(dòng)整個(gè)清理裝置在水平面上的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)主動(dòng)支架的伸縮運(yùn)動(dòng)可以調(diào)節(jié)鏟斗伸出的長(zhǎng)度，通過(guò)主動(dòng)液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)從而調(diào)節(jié)主動(dòng)支架在垂直面上的張開(kāi)角度，且鏟斗與主動(dòng)支架相連，從而實(shí)現(xiàn)了鏟斗垂直面角度的調(diào)節(jié)，且清理裝置采用平面四連桿運(yùn)動(dòng)原理，角度調(diào)節(jié)快速便捷，聯(lián)動(dòng)性好，穩(wěn)定性強(qiáng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的鏟斗包括鏟斗導(dǎo)槽、移動(dòng)鄂板、電動(dòng)伸縮桿、固定圓臺(tái)、固定鏟爪、移動(dòng)鏟爪、導(dǎo)向圓筒和調(diào)節(jié)圓桿；所述的鏟斗導(dǎo)槽橫截?cái)嗝鏋樯刃螤羁招臍んw結(jié)構(gòu)，移動(dòng)鄂板數(shù)量為二，移動(dòng)鄂板沿鏟斗導(dǎo)槽的縱向中心軸線分別對(duì)稱布置，且移動(dòng)鄂板內(nèi)側(cè)端安裝在鏟斗導(dǎo)槽內(nèi)部，移動(dòng)鄂板外側(cè)端為扇形狀結(jié)構(gòu)，移動(dòng)鄂板外側(cè)上端中心位置處設(shè)置有安裝盤(pán)，電動(dòng)伸縮桿采用可調(diào)速雙向伸縮桿，電動(dòng)伸縮桿左右兩端分別通過(guò)固定圓臺(tái)固定在移動(dòng)鄂板外側(cè)上端中心位置處的安裝盤(pán)上，固定鏟爪固定在鏟斗導(dǎo)槽正前端位置處，固定鏟爪呈條形狀結(jié)構(gòu)，固定鏟爪前端設(shè)置有固定鏟刀，移動(dòng)鏟爪分別位于固定鏟爪左右兩側(cè)，且移動(dòng)鏟爪沿移動(dòng)鄂板分別等間距布置，移動(dòng)鏟爪后端與移動(dòng)鄂板相連接，移動(dòng)鏟爪前端設(shè)置有移動(dòng)鏟刀，導(dǎo)向圓筒穿過(guò)固定鏟爪，且導(dǎo)向圓筒與固定鏟爪固連，導(dǎo)向圓筒沿固定鏟爪側(cè)邊均勻布置，調(diào)節(jié)圓桿一端依次穿過(guò)移動(dòng)鏟爪安裝在導(dǎo)向圓筒內(nèi)部，調(diào)節(jié)圓桿另一端固定在移動(dòng)鄂板內(nèi)側(cè)壁上；具體進(jìn)行清理作業(yè)時(shí)，根據(jù)待清理排水溝的寬度調(diào)節(jié)鏟斗的寬度，通過(guò)電動(dòng)伸縮桿的雙向同步同速向兩端的伸展運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)移動(dòng)鄂板在鏟斗導(dǎo)槽內(nèi)向兩側(cè)同步向外運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向圓筒和調(diào)節(jié)圓桿的配合使用為鏟斗寬度的調(diào)節(jié)起到了支撐作用，鏟斗清理作業(yè)時(shí)寬度可調(diào)，且調(diào)節(jié)方便，便于對(duì)不同寬度的排水溝進(jìn)行清理作業(yè)，適用性強(qiáng)，同時(shí)鏟斗采用的固定鏟斗和移動(dòng)鏟斗的鋒利性高，作業(yè)能力強(qiáng)，刮鏟速度快。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明可對(duì)公路兩邊的排水溝進(jìn)行清理疏通作業(yè)，且自由度調(diào)節(jié)靈活、智能化程度高、清理疏通效率高，解決了現(xiàn)在人工清理疏通勞動(dòng)量大、效率低和成本高等問(wèn)題。

(2)本發(fā)明采用6-SPS的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)且微動(dòng)精度高，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)在空間內(nèi)可進(jìn)行三平移三轉(zhuǎn)動(dòng)共六個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，一方面起到了對(duì)清理裝置方位角度的整體調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位對(duì)排水溝清理作業(yè)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了柔性清理作業(yè)的功能，另一方面對(duì)清理裝置起到了減震的效果，使得清理裝置始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動(dòng)性過(guò)大對(duì)清理裝置清理作業(yè)產(chǎn)生影響。

(3)本發(fā)明的清理裝置在空間內(nèi)可進(jìn)行一平移兩轉(zhuǎn)動(dòng)共三個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且采用平面四連桿運(yùn)動(dòng)原理，調(diào)節(jié)快速便捷，聯(lián)動(dòng)性好，穩(wěn)定性強(qiáng)，同時(shí)鏟斗清理作業(yè)時(shí)寬度可調(diào)，便于對(duì)不同寬度的排水溝進(jìn)行清理作業(yè)，適用性強(qiáng)，鏟斗鋒利性高，作業(yè)能力強(qiáng)，刮鏟速度快。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明清理裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖(從上往下看)；

圖4是本發(fā)明清理裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖(從下往上看)；

圖5是本發(fā)明鏟斗的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1至圖5所示，一種公路排水溝清理智能機(jī)器人用機(jī)械手，包括Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4和清理裝置5；所述的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4位于清理裝置5正下方，且Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4上端與清理裝置5相連接。

如圖1和圖2所示，所述的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4包括定平臺(tái)41、動(dòng)平臺(tái)42、連接座43、上球鉸鏈44、電動(dòng)推桿45、擋盤(pán)座46、下球鉸鏈47、三角座48和限位彈簧49；所述的連接座43和三角座48數(shù)量為三，上球鉸鏈44、電動(dòng)推桿45、擋盤(pán)座46和下球鉸鏈47的數(shù)量均為六，所述的定平臺(tái)41和動(dòng)平臺(tái)42均呈圓形狀結(jié)構(gòu)，動(dòng)平臺(tái)42位于定平臺(tái)41正上方，連接座43安裝在定平臺(tái)41的上端面上，且連接座43在定平臺(tái)41上呈正三角形位置布置，三角座48安裝在動(dòng)平臺(tái)42下端面上，且連接座43和三角座48之間的安裝位置兩兩交錯(cuò)，且三角座48呈正三角形柱體結(jié)構(gòu)，三角座48沿其垂直中心線分別對(duì)稱設(shè)置有傾斜面，傾斜面上開(kāi)設(shè)有與下球鉸鏈47下端外螺紋相配合的安裝螺紋孔，電動(dòng)推桿45底端通過(guò)上球鉸鏈44與連接座43相連接，電動(dòng)推桿45頂端與擋盤(pán)座46下端相連接，擋盤(pán)座46上端與下球鉸鏈47一端相連接，下球鉸鏈47另一端安裝在三角座48上，限位彈簧49繞套在電動(dòng)推桿45上，且限位彈簧49一端與電動(dòng)推桿45相連接，限位彈簧49另一端與擋盤(pán)座46相連接；通過(guò)電動(dòng)推桿45的上下伸縮運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)平臺(tái)42的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)限位彈簧49增加了動(dòng)平臺(tái)42的平穩(wěn)性，本發(fā)明采用6-SPS的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4，與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)且微動(dòng)精度高，Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4在空間內(nèi)可進(jìn)行三平移三轉(zhuǎn)動(dòng)共六個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)柔性好、運(yùn)動(dòng)空間小、運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)靈活性好，將Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)4應(yīng)用到本發(fā)明中，一方面起到了對(duì)清理裝置5方位角度的整體調(diào)節(jié)，便于本發(fā)明各種姿態(tài)全方位對(duì)排水溝清理作業(yè)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了柔性清理作業(yè)的功能，另一方面對(duì)清理裝置5起到了減震的效果，使得清理裝置5始終處于水平平穩(wěn)狀態(tài)，防止抖動(dòng)性過(guò)大對(duì)清理裝置5清理作業(yè)產(chǎn)生影響。

如圖3至圖5所示，所述的清理裝置5包括清理轉(zhuǎn)臺(tái)51、從動(dòng)支座52、從動(dòng)轉(zhuǎn)桿53、從動(dòng)支架54、主動(dòng)轉(zhuǎn)桿55、主動(dòng)支架56、主動(dòng)液壓缸57、轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)58、過(guò)渡轉(zhuǎn)桿59、主動(dòng)支座510和鏟斗511；所述的從動(dòng)支座52位于清理轉(zhuǎn)臺(tái)51上端面后側(cè)方，且從動(dòng)支座52與清理轉(zhuǎn)臺(tái)51固連，從動(dòng)支架54底端通過(guò)從動(dòng)轉(zhuǎn)桿53固定在從動(dòng)支座52上，且從動(dòng)支架54呈階梯狀結(jié)構(gòu)，從動(dòng)支架54頂端通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)桿55與主動(dòng)支架56上端相連接，且主動(dòng)支架56采用可伸縮式柵欄狀結(jié)構(gòu)，主動(dòng)支架56中部位置處設(shè)置有伸縮塊，伸縮塊底端面上設(shè)置有連接耳座，主動(dòng)液壓缸57一端與伸縮塊底端面上的連接耳座之間通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)58進(jìn)行連接，主動(dòng)液壓缸57另一端通過(guò)過(guò)渡轉(zhuǎn)桿59安裝在主動(dòng)支座510上，主動(dòng)支座510呈U型結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)支座510固定在清理轉(zhuǎn)臺(tái)51上端面前側(cè)方，且主動(dòng)支座510、從動(dòng)支座52以及清理轉(zhuǎn)臺(tái)51的圓心位于同一條直線上，鏟斗511安裝在主動(dòng)支架56下端；通過(guò)清理轉(zhuǎn)臺(tái)51可以帶動(dòng)整個(gè)清理裝置5在水平面上的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)主動(dòng)支架56的伸縮運(yùn)動(dòng)可以調(diào)節(jié)鏟斗511伸出的長(zhǎng)度，通過(guò)主動(dòng)液壓缸57的伸縮運(yùn)動(dòng)從而調(diào)節(jié)主動(dòng)支架510在垂直面上的張開(kāi)角度，且鏟斗511與主動(dòng)支架56相連，從而實(shí)現(xiàn)了鏟斗511垂直面角度的調(diào)節(jié)，且清理裝置5采用平面四連桿運(yùn)動(dòng)原理，角度調(diào)節(jié)快速便捷，聯(lián)動(dòng)性好，穩(wěn)定性強(qiáng)。

如圖5所示，所述的鏟斗511包括鏟斗導(dǎo)槽5111、移動(dòng)鄂板5112、電動(dòng)伸縮桿5113、固定圓臺(tái)5114、固定鏟爪5115、移動(dòng)鏟爪5116、導(dǎo)向圓筒5117和調(diào)節(jié)圓桿5118；所述的鏟斗導(dǎo)槽5111橫截?cái)嗝鏋樯刃螤羁招臍んw結(jié)構(gòu)，移動(dòng)鄂板5112數(shù)量為二，移動(dòng)鄂板5112沿鏟斗導(dǎo)槽5111的縱向中心軸線分別對(duì)稱布置，且移動(dòng)鄂板5112內(nèi)側(cè)端安裝在鏟斗導(dǎo)槽5111內(nèi)部，移動(dòng)鄂板5112外側(cè)端為扇形狀結(jié)構(gòu)，移動(dòng)鄂板5112外側(cè)上端中心位置處設(shè)置有安裝盤(pán)，電動(dòng)伸縮桿5113采用可調(diào)速雙向伸縮桿，電動(dòng)伸縮桿5113左右兩端分別通過(guò)固定圓臺(tái)5114固定在移動(dòng)鄂板5112外側(cè)上端中心位置處的安裝盤(pán)上，固定鏟爪5115固定在鏟斗導(dǎo)槽5111正前端位置處，固定鏟爪5115呈條形狀結(jié)構(gòu)，固定鏟爪5115前端設(shè)置有固定鏟刀，移動(dòng)鏟爪5116分別位于固定鏟爪5115左右兩側(cè)，且移動(dòng)鏟爪5116沿移動(dòng)鄂板5112分別等間距布置，移動(dòng)鏟爪5116后端與移動(dòng)鄂板5112相連接，移動(dòng)鏟爪5116前端設(shè)置有移動(dòng)鏟刀，導(dǎo)向圓筒5117穿過(guò)固定鏟爪5115，且導(dǎo)向圓筒5117與固定鏟爪5115固連，導(dǎo)向圓筒5118沿固定鏟爪5115側(cè)邊均勻布置，調(diào)節(jié)圓桿5118一端依次穿過(guò)移動(dòng)鏟爪5116安裝在導(dǎo)向圓筒5117內(nèi)部，調(diào)節(jié)圓桿5118另一端固定在移動(dòng)鄂板5112內(nèi)側(cè)壁上；具體進(jìn)行清理作業(yè)時(shí)，根據(jù)待清理排水溝的寬度調(diào)節(jié)鏟斗511的寬度，通過(guò)電動(dòng)伸縮桿5113的雙向同步同速向兩端的伸展運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)移動(dòng)鄂板5112在鏟斗導(dǎo)槽5111內(nèi)向兩側(cè)同步向外運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向圓筒5117和調(diào)節(jié)圓桿5118的配合使用為鏟斗511寬度的調(diào)節(jié)起到了支撐作用，鏟斗511清理作業(yè)時(shí)寬度可調(diào)，且調(diào)節(jié)方便，便于對(duì)不同寬度的排水溝進(jìn)行清理作業(yè)，適用性強(qiáng)，同時(shí)鏟斗511采用的固定鏟斗5115和移動(dòng)鏟斗5116的鋒利性高，作業(yè)能力強(qiáng)，刮鏟速度快。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中的描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。