專利名稱：仿生機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種適用于エ業(yè)現(xiàn)場的易燃、易爆等高危及重體力勞動(dòng)場合的仿生機(jī)械手。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代エ業(yè)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)形式上與人臂和遙控機(jī)械手相似，控制原理則是基于數(shù)控和遙控的概念?，F(xiàn)代エ業(yè)機(jī)器人被看成是“數(shù)控操作臂”，其中操作人員直接操作的主臂由計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置所代替。エ業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)(機(jī)械本體)、控 制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是ー種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多門學(xué)科而形成的高新技木。機(jī)器人應(yīng)用情況，是ー個(gè)國家エ業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人并不是在簡單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長和機(jī)器特長的ー種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有可長時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，它是エ業(yè)生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)設(shè)備和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。機(jī)械手是模仿人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。在エ業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為“エ業(yè)機(jī)械手”。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)效率；可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。因此，在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕エ業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，エ業(yè)現(xiàn)場的很多易燃、易爆等高危及重體力勞動(dòng)場合必將由機(jī)器人所代替。這ー方面可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，另ー方面可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。例如，目前在我國的許多中小型汽車生產(chǎn)以及輕エ業(yè)生產(chǎn)中，往往沖壓成型這ーエ序還需要人工上下料，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又影響效率。例如，目前在我國的許多中小型汽車生產(chǎn)以及輕エ業(yè)生產(chǎn)中，往往沖壓成型這ーエ序還需要人工上下料，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又影響效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種仿生機(jī)械手，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在生產(chǎn)時(shí)需要人工上下料而影響生產(chǎn)效率的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的仿生機(jī)械手采用如下技術(shù)方案ー種仿生機(jī)械手，包括沿豎直方向延伸的機(jī)身升降缸，機(jī)身升降缸的輸出端上固設(shè)有繞機(jī)身升降缸中心軸線回轉(zhuǎn)的機(jī)身回轉(zhuǎn)缸，在機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的輸出端上固設(shè)有沿水平方向延伸的手臂伸縮缸，在手臂伸縮缸的輸出端上固設(shè)有繞手臂伸縮缸的中心軸線回轉(zhuǎn)的手腕回轉(zhuǎn)缸，手腕回轉(zhuǎn)缸包括固設(shè)在手臂伸縮缸的輸出端上的固定缸體，在固定缸體上設(shè)有軸向沿所述手臂伸縮缸中心軸線方向延伸的回轉(zhuǎn)孔，回轉(zhuǎn)孔中裝配有驅(qū)動(dòng)伸縮缸,驅(qū)動(dòng)伸縮缸包括同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在回轉(zhuǎn)孔中的驅(qū)動(dòng)缸體和沿回轉(zhuǎn)孔軸向移動(dòng)裝配在驅(qū)動(dòng)缸體中的驅(qū)動(dòng)伸縮桿，在驅(qū)動(dòng)缸體的背離手臂伸縮缸的一端固設(shè)有手爪部，該手爪部包括關(guān)于回轉(zhuǎn)孔中心軸線對稱布置的鉸接的驅(qū)動(dòng)缸體上、且配合使用以夾取物體的兩個(gè)手指，所述的每個(gè)手指和驅(qū)動(dòng)伸縮桿之間均鉸接有ー個(gè)驅(qū)動(dòng)桿，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿關(guān)于驅(qū)動(dòng)伸縮桿中心軸線對稱布置，所述回轉(zhuǎn)孔內(nèi)周面上具有用于支撐驅(qū)動(dòng)缸體、并與驅(qū)動(dòng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的支撐回轉(zhuǎn)段，在回轉(zhuǎn)孔內(nèi)周面上于所述支撐回轉(zhuǎn)段ー側(cè)還具有驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段，該驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段和驅(qū)動(dòng)缸體外周面間隙配合，在驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段和驅(qū)動(dòng)缸體的間隙中裝配有與驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段及驅(qū)動(dòng)缸體對應(yīng)適配密封接觸的固定塊和回轉(zhuǎn)塊，固定塊固連在所述回轉(zhuǎn)缸體上，回轉(zhuǎn)塊繞回轉(zhuǎn)孔中心軸線往復(fù)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)塊將回轉(zhuǎn)缸體和驅(qū)動(dòng)缸體圍成的腔體分隔成不相連通的兩個(gè)油腔，在回轉(zhuǎn)缸體上還設(shè)置有對應(yīng)與兩個(gè)油腔分別連通的兩個(gè)油道，所述的回轉(zhuǎn)塊和驅(qū)動(dòng)缸體固定連接。所述的手臂伸縮缸包括水平缸體和水平伸縮桿，在水平缸體和水平伸縮桿之間于 水平缸體之外還設(shè)有水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，該水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括固設(shè)在水平缸體上的第一導(dǎo)向塊和固設(shè)在水平伸縮桿上的第二導(dǎo)向塊，在第一、第二導(dǎo)向塊上對應(yīng)的開設(shè)有軸向沿水平方向延伸的第一、第二導(dǎo)向孔，所述第一、第二導(dǎo)向孔同軸，在第一、第二導(dǎo)向孔中導(dǎo)向裝配有橫向?qū)驐U。所述的機(jī)身升降缸和機(jī)身回轉(zhuǎn)缸之間設(shè)置有豎直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，該豎直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括固設(shè)在機(jī)身升降缸的缸體上的下導(dǎo)向塊和固設(shè)自機(jī)身回轉(zhuǎn)缸上的缸體上的上導(dǎo)向塊，在上、下導(dǎo)向塊上對應(yīng)的設(shè)有軸向沿豎直方向延伸的的上、下導(dǎo)向孔，所述上、下導(dǎo)向孔同軸，在上、下導(dǎo)向孔中導(dǎo)向裝配有豎直導(dǎo)向桿。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所提供的仿生機(jī)械手包括機(jī)身升降缸、機(jī)身回轉(zhuǎn)缸、手臂伸縮缸、手腕回轉(zhuǎn)缸和手爪部，機(jī)身升降缸帶動(dòng)機(jī)身回轉(zhuǎn)缸、手臂伸縮缸、手腕回轉(zhuǎn)缸及手爪部在豎直方向升高或降低，機(jī)身回轉(zhuǎn)缸帶動(dòng)手臂伸縮缸、手腕回轉(zhuǎn)缸和手爪部繞機(jī)身升降缸的中心軸線回轉(zhuǎn)，而手臂伸縮缸帶動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)缸及手爪部在水平方向上移動(dòng)，手腕回轉(zhuǎn)缸可以帶動(dòng)手爪部繞手腕回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。使用吋，首先手爪部抓取物料，隨后根據(jù)實(shí)際的需要，通過手臂伸縮缸的伸縮動(dòng)作、機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)動(dòng)作和機(jī)身升降缸的升降動(dòng)作，將手爪部移動(dòng)調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢茫?dāng)手爪部移動(dòng)到位后，手爪部放下物料，從而代替人工實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)。本發(fā)明所提供的仿生機(jī)械手中驅(qū)動(dòng)伸縮缸的驅(qū)動(dòng)缸體位于手腕回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)缸體中，當(dāng)向其中一個(gè)油腔中輸入液壓油時(shí)，回轉(zhuǎn)塊將帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)缸體回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)手爪部的回轉(zhuǎn)，當(dāng)向另ー個(gè)油腔中輸入液壓油時(shí)，回轉(zhuǎn)塊將帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)缸體反響回轉(zhuǎn)。本發(fā)明所提供的仿生機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，控制方便，適用于エ業(yè)現(xiàn)場的易燃、易爆等高危及重體力勞動(dòng)場合，可以自動(dòng)抓取或搬運(yùn)軸類零件或棒料毛坯，在減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，有效提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。


圖I是本發(fā)明所提供的仿生機(jī)械手ー種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I中的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，一種仿生機(jī)械手的實(shí)施例，該實(shí)施例中的仿生機(jī)械手包括沿豎直方向延伸的機(jī)身升降缸1，在機(jī)身升降缸I的輸出端上固設(shè)有繞機(jī)身升降缸中心軸線回轉(zhuǎn)的機(jī)身回轉(zhuǎn)缸6，在機(jī)身回轉(zhuǎn)缸6的輸出端上固設(shè)有沿水平方向延伸的手臂伸縮缸21，在手臂伸縮缸21的輸出端上固設(shè)有繞手臂伸縮缸的中心軸線回轉(zhuǎn)的手腕回轉(zhuǎn)缸12，手腕回轉(zhuǎn)缸包括固設(shè)在手臂伸縮缸的輸出端上的固定缸體，在固定缸體上設(shè)有軸向沿所述手臂伸縮缸中心軸線方向延伸的回轉(zhuǎn)孔，回轉(zhuǎn)孔中裝配有驅(qū)動(dòng)伸縮缸11，驅(qū)動(dòng)伸縮缸包括同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在回轉(zhuǎn)孔中的驅(qū)動(dòng)缸體和沿回轉(zhuǎn)孔軸向移動(dòng)裝配在驅(qū)動(dòng)缸體中的驅(qū)動(dòng)伸縮桿，在驅(qū)動(dòng)缸體的背離手臂伸縮缸的一端固設(shè)有手爪部，該手爪部包括關(guān)于回轉(zhuǎn)孔中心軸線對稱布置的鉸接的驅(qū)動(dòng)缸體上、且配合使用以夾取物體的兩個(gè)手指，所述的每個(gè)手指和驅(qū)動(dòng)伸縮桿之間均鉸接有ー個(gè)驅(qū)動(dòng)桿10，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿10關(guān) 于驅(qū)動(dòng)伸縮桿中心軸線對稱布置，本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)伸縮缸的缸體中密封裝配有將驅(qū)動(dòng)伸縮缸的缸體內(nèi)腔分隔的活塞，在驅(qū)動(dòng)伸縮缸中設(shè)置有與活塞固定連接的驅(qū)動(dòng)伸縮桿，在驅(qū)動(dòng)伸縮桿上套裝有彈簧，彈簧的一端頂壓在活塞上、另一端頂壓在驅(qū)動(dòng)活塞缸上。所述的回轉(zhuǎn)孔內(nèi)周面上具有用于支撐驅(qū)動(dòng)缸體34、并與驅(qū)動(dòng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的支撐回轉(zhuǎn)段100，在回轉(zhuǎn)孔內(nèi)周面上于所述支撐回轉(zhuǎn)段一側(cè)還具有驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段200，該驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段200和驅(qū)動(dòng)缸體34外周面間隙配合，在驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段200和驅(qū)動(dòng)缸體34的間隙中裝配有與驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段及驅(qū)動(dòng)缸體對應(yīng)適配密封接觸的固定塊34和回轉(zhuǎn)塊32，固定塊固連在所述回轉(zhuǎn)缸體33上，回轉(zhuǎn)塊32繞回轉(zhuǎn)孔中心軸線往復(fù)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)塊32將回轉(zhuǎn)缸體和驅(qū)動(dòng)缸體圍成的腔體分隔成不相連通的兩個(gè)油腔，在回轉(zhuǎn)缸體上還設(shè)置有對應(yīng)與兩個(gè)油腔分別連通的兩個(gè)油道C和D，所述的回轉(zhuǎn)塊32通過鍵31與驅(qū)動(dòng)缸體34固定連接。上述實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)缸體裝配在回轉(zhuǎn)缸體的回轉(zhuǎn)孔中，這樣在回轉(zhuǎn)缸體上設(shè)置與驅(qū)動(dòng)缸體內(nèi)腔相連通的液壓油道B，當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)伸縮桿移動(dòng)吋，向液壓油道B中輸入液壓油以克服彈簧的弾力。上述實(shí)施例中的機(jī)身升降缸I的缸體中密封裝配有將機(jī)身升降缸的缸體內(nèi)腔分隔的活塞，在機(jī)身升降缸中設(shè)置有與活塞固定連接的機(jī)身升降桿，在本實(shí)施例中，機(jī)身升降桿為空心軸結(jié)構(gòu)。如圖I所示，使用時(shí)將機(jī)身升降缸的缸體固定在地面上，向機(jī)身升降缸的下腔中注入液壓油，活塞連同機(jī)身升降桿上升。當(dāng)向機(jī)身升降缸的上腔中注入液壓油時(shí)，活塞連同機(jī)身升降桿下降。所述的機(jī)身回轉(zhuǎn)缸位于機(jī)身升降缸的上方，機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)軸通過推力軸承3裝配在所述機(jī)身升降桿上，機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)軸的下端插入機(jī)身升降桿的頂部開口中。當(dāng)機(jī)升降桿上升或下降時(shí)，機(jī)身回轉(zhuǎn)缸隨之上升或下降。上述實(shí)施例中，在機(jī)身升降缸I和機(jī)身回轉(zhuǎn)缸6之間設(shè)置有豎直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，該豎直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括固設(shè)在機(jī)身升降缸的缸體上的下導(dǎo)向塊和固設(shè)自機(jī)身回轉(zhuǎn)缸上的缸體上的上導(dǎo)向塊4，在上、下導(dǎo)向塊上對應(yīng)的設(shè)有軸向沿豎直方向延伸的的上、下導(dǎo)向孔，所述上、下導(dǎo)向孔同軸，在上、下導(dǎo)向孔中導(dǎo)向裝配有豎直導(dǎo)向桿2。所述的手臂伸縮缸21的缸體固設(shè)在機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)軸的頂部輸出端上，當(dāng)機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)軸繞自身回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)手臂伸縮缸繞機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)中心軸線回轉(zhuǎn)。在手臂伸縮缸的缸體中密封裝配有將缸體內(nèi)腔分隔的活塞，在手臂伸縮缸中設(shè)置有與活塞固定連接的手臂伸縮桿，在手臂伸縮桿的位于手臂伸縮缸的缸體外的左端固設(shè)有手腕回轉(zhuǎn)缸和手爪部。如圖I所示，手臂伸縮缸沿左右方向延伸，當(dāng)向手臂伸縮缸的左腔中輸入液壓油，活塞連同手臂伸縮桿向右移動(dòng)，而當(dāng)向手臂伸縮缸的右腔中輸入液壓油時(shí)，活塞連同手臂伸縮桿向左移動(dòng)。當(dāng)手臂伸縮桿沿左右方向伸縮時(shí)，帶動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)缸及手爪部在左右方向伸縮動(dòng)作。上述實(shí)施例中，手臂伸縮缸包括水平缸體和水平伸縮桿，在水平缸體和水平伸縮桿之間于水平缸體之外還設(shè)有水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，該水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括固設(shè)在水平缸體上的第一導(dǎo)向塊19和固設(shè)在水平伸縮桿上的第二導(dǎo)向塊17，在第一、第二導(dǎo)向塊上對應(yīng)的開設(shè)有軸向沿水平方向延伸的第一、第二導(dǎo)向孔，所述第一、第二導(dǎo)向孔同軸，在第一、第二導(dǎo)向孔中導(dǎo)向裝配有橫向?qū)驐U18。上述實(shí)施例中的手腕回轉(zhuǎn)缸可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的回轉(zhuǎn)油缸。上述實(shí)施例中的仿生機(jī)械手在使用時(shí)可以另外配置液壓油供給系統(tǒng)及用于控制 機(jī)身、手臂、手腕及手爪工作的電器控制系統(tǒng)。上述實(shí)施例中，在手腕回轉(zhuǎn)缸工作吋，當(dāng)液壓油從油道C流入，油道D流出時(shí)，在液壓油的壓カ推動(dòng)下回轉(zhuǎn)塊32和驅(qū)動(dòng)缸體34順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)手爪部76的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，此處固定塊35所占的回轉(zhuǎn)角度決定回轉(zhuǎn)塊、驅(qū)動(dòng)缸體及手爪部的回轉(zhuǎn)角度的大小。而當(dāng)液壓油從油道D流入，而從油道C流出時(shí)，在液壓油的推動(dòng)下，在液壓油的壓カ下，回轉(zhuǎn)塊帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)缸體及手爪部實(shí)現(xiàn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)手爪部的正反方向的旋轉(zhuǎn)。上述實(shí)施例中所提供的仿生機(jī)械手工作過程如下在仿生機(jī)械手進(jìn)給調(diào)整和工作之前，先啟動(dòng)液壓油供給系統(tǒng)的油泵電機(jī)，油泵電機(jī)回轉(zhuǎn)帶動(dòng)油泵向液壓油供給系統(tǒng)供油。通過相關(guān)電氣控制動(dòng)作，液壓油進(jìn)入驅(qū)動(dòng)伸縮缸后，克服彈簧的壓カ使手爪部上的手指張開，為抓取物料做好準(zhǔn)備。通過相關(guān)電氣控制動(dòng)作，液壓油進(jìn)入手臂伸縮缸的右腔中，手臂伸縮缸的活塞在橫向?qū)驐U18的引導(dǎo)下，水平的向左方伸出，以此帶動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)缸及手爪部向左移動(dòng)，等抓取到物料后，液壓油從驅(qū)動(dòng)伸縮缸11流出后，手爪部的手指在驅(qū)動(dòng)伸縮缸中的彈簧作用下，實(shí)現(xiàn)對物料的夾緊動(dòng)作。隨后，根據(jù)實(shí)際的需要，通過相關(guān)電氣控制動(dòng)作，液壓油流入手臂伸縮缸左腔中，手臂伸縮缸右腔中的液壓油流出，手臂伸縮缸21的活塞在橫向?qū)驐U18引導(dǎo)下，水平的右方回縮，以此帶動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)缸及手爪部7向右移動(dòng)，達(dá)到手臂伸縮缸21極限位置后，手臂伸縮缸21動(dòng)作停止。經(jīng)過相關(guān)電氣控制動(dòng)作后，液壓油流入手1: 回轉(zhuǎn)缸12，手1 回轉(zhuǎn)缸12帶動(dòng)手爪部7和物料一起沿手1 回轉(zhuǎn)缸12的回轉(zhuǎn)中心軸線旋轉(zhuǎn)(假設(shè)回轉(zhuǎn)角度為90° )，手爪部7和物料均旋轉(zhuǎn)90°后停止。經(jīng)過相關(guān)電氣控制動(dòng)作后，液壓油流入機(jī)身伸縮缸I的下腔后，機(jī)身伸縮缸的活塞在豎直導(dǎo)向桿2帶動(dòng)下，機(jī)械手的上半部分整體上移，到達(dá)機(jī)身伸縮缸I極限位置后停止。經(jīng)過相關(guān)電氣控制動(dòng)作后，液壓油流入機(jī)身回轉(zhuǎn)缸6后(假設(shè)回轉(zhuǎn)角度為180° )，當(dāng)機(jī)身回轉(zhuǎn)缸6回轉(zhuǎn)180°后，手爪部7和物料由圖I所示的左邊移至右邊，驅(qū)動(dòng)伸縮缸21由圖I所示的右邊移至左邊。經(jīng)過相關(guān)電氣控制動(dòng)作后，液壓油流入手臂伸縮缸21后，手臂伸縮缸21的活塞在橫向?qū)驐U18引導(dǎo)下，平直的向右方伸出，以此帶動(dòng)手爪部向右移動(dòng)，達(dá)到手臂伸縮缸21極限位置后停止。經(jīng)過相關(guān)電氣控制動(dòng)作后，液壓油流入驅(qū)動(dòng)伸縮缸11后，克服彈簧的壓カ使機(jī)械手手爪部7張開，放下物料。從而實(shí)現(xiàn)了手爪部張開、手臂伸出、手爪部閉合、手臂縮回、腕部旋轉(zhuǎn)、手臂上升、手臂旋轉(zhuǎn)、手臂伸出、手爪部張開各個(gè)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了物料的抓取，如機(jī)械手返回依次按照上述動(dòng)作逆動(dòng)作返回即可，伸縮缸和回轉(zhuǎn)缸的伸縮距離和回轉(zhuǎn)角度可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。上述實(shí)施例中的機(jī)身升降缸的輸出端位于機(jī)身機(jī)身伸縮桿上，在其他實(shí)施例中，也可以由機(jī)身升降缸的缸體作為動(dòng)力輸出部而驅(qū)動(dòng)機(jī)身回轉(zhuǎn)缸上升或下降。上述實(shí)施例中的手臂伸縮缸的輸出端位于手臂伸縮桿上，在其他實(shí)施例中，也可以由手臂伸縮缸的缸體作為動(dòng)力輸出部而驅(qū) 動(dòng)手腕回轉(zhuǎn)缸和手爪部伸出或回縮。
權(quán)利要求
1.仿生機(jī)械手，其特征在于包括沿豎直方向延伸的機(jī)身升降缸，機(jī)身升降缸的輸出端上固設(shè)有繞機(jī)身升降缸中心軸線回轉(zhuǎn)的機(jī)身回轉(zhuǎn)缸，在機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的輸出端上固設(shè)有沿水平方向延伸的手臂伸縮缸，在手臂伸縮缸的輸出端上固設(shè)有繞手臂伸縮缸的中心軸線回轉(zhuǎn)的手腕回轉(zhuǎn)缸，手腕回轉(zhuǎn)缸包括固設(shè)在手臂伸縮缸的輸出端上的固定缸體，在固定缸體上設(shè)有軸向沿所述手臂伸縮缸中心軸線方向延伸的回轉(zhuǎn)孔，回轉(zhuǎn)孔中裝配有驅(qū)動(dòng)伸縮缸，驅(qū)動(dòng)伸縮缸包括同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在回轉(zhuǎn)孔中的驅(qū)動(dòng)缸體和沿回轉(zhuǎn)孔軸向移動(dòng)裝配在驅(qū)動(dòng)缸體中的驅(qū)動(dòng)伸縮桿，在驅(qū)動(dòng)缸體的背離手臂伸縮缸的一端固設(shè)有手爪部，該手爪部包括關(guān)于回轉(zhuǎn)孔中心軸線對稱布置的鉸接的驅(qū)動(dòng)缸體上、且配合使用以夾取物體的兩個(gè)手指，所述的每個(gè)手指和驅(qū)動(dòng)伸縮桿之間均鉸接有ー個(gè)驅(qū)動(dòng)桿，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿關(guān)于驅(qū)動(dòng)伸縮桿中心軸線對稱布置，所述的回轉(zhuǎn)孔內(nèi)周面上具有用于支撐驅(qū)動(dòng)缸體、并與驅(qū)動(dòng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的支撐回轉(zhuǎn)段，在回轉(zhuǎn)孔內(nèi)周面上于所述支撐回轉(zhuǎn)段ー側(cè)還具有驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段，該驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段和驅(qū)動(dòng)缸體外周面間隙配合，在驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段和驅(qū)動(dòng)缸體的間隙中裝配有與驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)段及驅(qū)動(dòng)缸體對應(yīng)適配密封接觸的固定塊和回轉(zhuǎn)塊，固定塊固連在所述回轉(zhuǎn)缸體上，回轉(zhuǎn)塊繞回轉(zhuǎn)孔中心軸線往復(fù)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)塊將回轉(zhuǎn)缸體和驅(qū)動(dòng)缸體圍成的腔體分隔成不相連通的兩個(gè)油腔，在回轉(zhuǎn)缸體上還設(shè)置有對應(yīng)與兩個(gè)油腔分別連通的兩個(gè)油道，所述的回轉(zhuǎn)塊和驅(qū)動(dòng)缸體固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的仿生機(jī)械手，其特征在于所述的手臂伸縮缸包括水平缸體和水平伸縮桿，在水平缸體和水平伸縮桿之間于水平缸體之外還設(shè)有水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，該水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括固設(shè)在水平缸體上的第一導(dǎo)向塊和固設(shè)在水平伸縮桿上的第二導(dǎo)向塊，在第一、第二導(dǎo)向塊上對應(yīng)的開設(shè)有軸向沿水平方向延伸的第一、第二導(dǎo)向孔，所述第一、第ニ導(dǎo)向孔同軸，在第一、第二導(dǎo)向孔中導(dǎo)向裝配有橫向?qū)驐U。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的仿生機(jī)械手，其特征在于所述的機(jī)身升降缸和機(jī)身回轉(zhuǎn)缸之間設(shè)置有豎直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，該豎直導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括固設(shè)在機(jī)身升降缸的缸體上的下導(dǎo)向塊和固設(shè)自機(jī)身回轉(zhuǎn)缸上的缸體上的上導(dǎo)向塊，在上、下導(dǎo)向塊上對應(yīng)的設(shè)有軸向沿豎直方向延伸的的上、下導(dǎo)向孔，所述上、下導(dǎo)向孔同軸，在上、下導(dǎo)向孔中導(dǎo)向裝配有豎直導(dǎo)向桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種仿生機(jī)械手，包括沿豎直方向延伸的機(jī)身升降缸，在機(jī)身升降缸的輸出端上固設(shè)有繞機(jī)身升降缸中心軸線回轉(zhuǎn)的機(jī)身回轉(zhuǎn)缸，在機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的輸出端上固設(shè)有沿水平方向延伸的手臂伸縮缸，在手臂伸縮缸上固設(shè)有繞手臂伸縮缸的中心軸線回轉(zhuǎn)的手腕回轉(zhuǎn)缸，在手腕回轉(zhuǎn)缸上的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出部上設(shè)置有用于抓取物品的手爪部。使用時(shí)，首先手爪部抓取物料，隨后根據(jù)實(shí)際的需要，通過手臂伸縮缸的伸縮動(dòng)作、機(jī)身回轉(zhuǎn)缸的回轉(zhuǎn)動(dòng)作和機(jī)身升降缸的升降動(dòng)作，將手爪部移動(dòng)調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢茫?dāng)手爪部移動(dòng)到位后，手爪部放下物料，從而代替人工實(shí)現(xiàn)物料的搬運(yùn)。
文檔編號B25J9/08GK102672713SQ20121000085
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者付三玲, 張伏, 徐銳良, 楊樂峰, 毛鵬軍, 王俊, 王海源, 白延鵬, 薛坤鵬, 邱兆美 申請人:河南科技大學(xué)